JPH0229037A - 移動体通信の通信方法とシステム - Google Patents

移動体通信の通信方法とシステム

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JPH0229037A
JPH0229037A JP63068735A JP6873588A JPH0229037A JP H0229037 A JPH0229037 A JP H0229037A JP 63068735 A JP63068735 A JP 63068735A JP 6873588 A JP6873588 A JP 6873588A JP H0229037 A JPH0229037 A JP H0229037A
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radio
mobile radio
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JP63068735A
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Sadao Ito
伊藤 貞男
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Iwatsu Electric Co Ltd
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Iwatsu Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はI S D N (Integrated S
ervicesDigital Network )化
時代に適する移動体通信の通信方法およびシステムに関
する。ざらに、小ゾーン構成を用いる移動体通信におい
て、通信中の移動端末が移動することにより、通信品質
が劣化したとき、その通信品質を満足させる通信方法と
、システムに関する。
より具体的には、l5DN化のために多彩になった通信
の種類に応じた無線チャネルを使用することにより、周
波数有効利用率、通信品質、無線回線の制御能力などに
優れた通信方法とシステムを提供せんとするものである
[従来の技術] 一般に広いサービス・エリア内で移動体通信を行う際に
、1個の無線基地局が全エリアをカバーしてサービス・
エリア内の移動体と通信を行う方式を大ゾーン方式と呼
んでいる。これに対し、小ゾーン方式とは、サービス・
エリアを複数の小エリアに分割し、分割された各エリア
内に各1個の無線基地局を設置し、その、それぞれのエ
リア内に居る移動無線機はこれらの無線基地局と通信を
行うものである。
従来の小ゾーン方式は、たとえば現在商用サービス中の
NTT (日本電信電話■)の自動車電話方式の中で採
用されている。この場合、自動車内に搭載された移動無
線機は自動車の走行により通話の相手局の無線基地局か
ら遠ざかり、たとえば、無線基地局から5〜7触以上に
なると電波の受信入力電界値が低下するので、通話品質
の劣化が発生する。そのため小ゾーン構成では、サービ
ス・エリア内に無線基地局が互いに10〜12触間隔に
設置されており、したがって上記の場合必ず自動車の現
在位置の近く(5〜6階以内)に別の無線基地局が存在
し、この新無線基地局と移動無線機との間で別の無線チ
ャネルを使用して通話を継続させている。NTT方式で
は、無線回線の通話の設定および解除などの制御を行わ
せる無線回線制御局が、多数の無線基地局や移動無線機
を制御するために設置されており、無線回線制御局はイ
ンタフェースをなす関門交換機を介して一般の電話網に
接続されている。無線回線制御局では、通話品質の劣化
が生じると、移動無線機の周辺の複数の無線基地局に対
し移動無線機の送信電波を受信させ、このうちの特定の
無線基地局に移動無線機との間で新しく無線チャネルを
設定させれば所望の通話品質を維持し得ると判断したと
きには、新チャネルの設定を移動無線機と無線基地局と
の間で行わせる。
第11図には、このような動作をする従来のシステムの
構成概念図が示されており、これを用いて説明する。
第11図において、4つの円で囲まれた半径5〜7触程
度の各ゾーン14A、14B、14C。
14Dを自動車電話のサービス・エリアとし、いま自動
車内に搭載された移動無線機15がゾーン14A内の無
線基地局13Aと交信中であるとする。自動車はゾーン
14Aからゾーン14Cの方向へ走行中であるので無線
基地局13Aと移動無線機15との間の相対的距離は大
きくなりつつある。交信は継続中であるとし、自動車は
ゾーン14Aよりゾーン14C内へ移行したとすると、
無線基地局13Aと移動無線機15との間の距離は5〜
7を以上となり相互の受信電波の入力電界値は低下し、
一定の伝送品質以下に低下するに至る。
この品質劣化の状態は、常時、無線回線制御局12で監
視されており、品質が一定基準以下に低下した時点で無
線基地局13Aの周辺の無線基地局138.13Cおよ
び13Dに対し、無線基地局13Aと移動無線機15と
の間で使用中の無線チャネル(チャネルCHIと仮定す
る)の品質を測定するように要請する。この要請を受け
た無線基地局13B、13Gおよび13Dでは、それぞ
れ自己の無線チャネル探索用受信機(図示せず)をチャ
ネルCH1に同調させて信号を受信し、その状態を、無
線回線制御局12に報告する。この報告を受けた無線回
線制御局12では、無線基地局13B、13G、および
13Dの受信入力電界FB=EC1およびE。の値を比
較し、Eo>E8゜Ec>EDであり、かつE。が伝送
品質の点からみても一定の品質が確保されていることを
確認すると、無線回線制御局12はゾーン14Aからゾ
ーン14Cへ移行したものとみなし、ゾーン14Aで使
用していた無線のチャネルCH1を切断し、これにかえ
てゾーン14Gの無線基地局13Cで使用可能な無線チ
ャネルのうち、未使用のチャネル(チャネルCHIOを
仮定)を使用させる手続きすなわち通話中チャネル切替
を始める。
以下、文献 吉用他“自動車電話無線回線制御゛′日本
電信電話電気通信研究所 研究実用化報告VO1,26
,No、7 1885頁を参照しながら説明する。
(1)チャネル切替信号は、無線回線制御局12と各無
線基地局13との間は各伝送路16に含まれた制御線を
用い、各無線基地局13と移動無線機15との間は無線
による通話チャネルとする。
(2)チャネル切替信号は、以前通信をしていた、たと
えば無線基地局13Aより、移動無線機15宛に送信し
、無線導通試験トーンは、新たに切替えようとする、た
とえば無線基地局13Cより移動無線機15宛に送出す
る。
(3)移動無線機15において、無線導通試験トーンが
受信できないときは、無線基地局13Aとの間に設定さ
れている旧通話チャネルに戻って通話を継続する。
以上の(1)〜(3)がNTTで現用されている通話中
チャネル切替であるが、これらの説明から明らかなよう
に通話者すなわち自動車電話利用者には、つぎのような
雑音が通話に混入することになる。すなわち、 (a)前記の(1)による切替のための制御信号(この
場合300ビット/秒のディジタル信号、)が相手話者
の信号の切断された後に通話中のチャネルに挿入される
形で受信機の出力に現われるので、300H2程度の可
聴音として通話中に混入し、この間通話断となる。
(b)前記(2)の通話試験中は雑音の混入はないが無
音となり、この期間中相手の音声は自分に伝わらず、ま
た自分の音声も相手に伝わらない(通話断)。
以上の(a>、(b)による通話断の継続時間はC、7
〜C、8秒と言われている。一方、無線回線制御局12
では無線基地局13Cに対し、両者間の伝送路16Cを
通じて、移動無線機15とたとえばチャネルCH10を
用いて通話を開始するように指示する。この指示も上記
の導通試験と同一時刻に実施されるので、この瞬間より
、無線基地局13Aは、移動無線機15との通信を終了
し、代って無線基地局13Cは移動無線機15との通信
を開始する。また、無線回線制御局12は、電話網9と
の間のインタフェースをなす関門交換119に対し、各
無線基地局13を電話網9と接続するための関門交換機
19内の通話路スイッチSWを無線基地局13Aから1
30へ切替えるように要求している。すなわち、第11
図の通話路スイッチSWでA−4スイツチをオフしくブ
ランクの3角で表示)、C−4スイツチをオンにする(
黒の3角で表示)。
以上の動作により、自動車内で移動無線機15を使用し
て、電話網9内の任意の電話機と、自動車がゾーン14
A、14B、14G、14Dのどこに移動しても通話が
継続されることになる。
カクシて、使用者(通話者)はサービス・エリア内であ
れば自動車の走行中いつでも、どこへでも電話がかけら
れるという技術的保証を与えられたことになり、実際の
サービスでは、この技術を駆使したサービスが行われて
いる。
このような小ゾーン構成を採用した移動体通信では、大
ゾーン方式には見られない下記のごとき特徴を発揮する
ことが可能となった。
(a)1つの無線基地局からの電波を狭い地域に限定し
て使用し、サービス・エリアに多数の無線基地局を配し
て同一周波数をくり返し使用する、いわゆる小ゾーン構
成により周波数の有効利用が可能となった。
(b)ディジタル・シンセサイザが出現したので、移動
無線機に数百におよぶ多数の無線チャネルを切替えて使
用することが可能となり、また、これら多数の移動無線
機と無線基地局との間の無線回線を設定制御する技術が
確立されたために(g)項の周波数の有効利用に寄与す
ることが可能となった。
(C)多数の移動無線機に能率よく、発着呼などにおい
て無線回線を設定制御するのに必要な無線回線制御技術
が確立されたので、これも(a)項の特徴に寄与したほ
か、移動無線機の通信中にゾーン移行にともなう通信中
無線チャネル切替も可能となった。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、第11図に例示したような従来方式では
、技術的対策が不十分であったり、あるいは対策がとら
れておらず、利用者には不便を感じさせ満足なサービス
の提供をすることができないという問題点があり、シス
テムとしても一層の周波数の有効利用の促進、サービス
性の向上等が必要であった。
このような問題点を以下に説明する。
) 周波数の有効利用をはかるためには、小ゾーン構成
の1個のゾーンのゾーン半径を小さくする必要があるが
、これが必まり小さくなると、移動無線機が通信中に1
つのゾーンを通過して他のゾーンへ移行する確率が増加
する。すると、ゾーンの移行時に各ゾーンに割当てであ
る無線チャネルを変更する必要が頻繁に発生し、このと
き無線基地局、移動無線機とも旧態線チャネルを新無線
チャネルに変更させる必要が発生する。従来はこの変更
を無線回線制御局12(第11図)で行っていたが、こ
のチャネルの変更にともなう通信の一時断等が発生し通
信品質が劣化していた。
ii)  送信電力の異なる移動無線機を同一システム
内に導入し、1つのシステム内の機器として動作させる
例があった。これは、たとえば自動車内に搭載されてい
る移動無線機(NTTの自動車電話の場合は送信出力5
W)と、利用者が戸外で持運び可能な自動車電話用の無
線基地局にアクセスする携帯電話機(NTTの場合は送
信出力1W>とが同一システムに収容されているが、こ
れは無線基地局に収容されている無線設備の共用利用が
可能であるため経済的なシステム構築が可能となる。 
しかしながら、周波数の有効利用の面からみると、同一
周波数の再使用のためのルール作りを複雑にするために
、有効利用の効果を低下させる方向に作用するほか、送
信電力レベルの異なることにより、他の移動無線機の受
ける干渉妨害の発生する可能性が増加する。これを防止
するためにはコストの上昇および周波数の有効利用をそ
こなう結果となった。
同一周波数の再使用については、制御能力を高機能化す
ることで一応対処可能でおるが、これにも限定があり、
小ゾーン化がある程度以上進むと制御不能となったり、
コスト的に全く引き合わないシステムとなってしまう。
干渉妨害については、従来の方法では解決されておらず
、従来システムにおける大きな問題でめった。
したがって周波数の有効利用という見地からは、有効利
用に限界があることになり、有限の電波資源の活用とい
う面で要求を満たすことができなかった。
iii )  小ゾーン化が進み1つの無線基地局の受
持つ小ゾーン内において、隣接あるいはその次の隣接す
る無線基地局の受持つ小ゾーンが重なり合う状態が多く
発生し、無線回線制御技術として従来技術を用いた場合
に、制御不能となる可能性があった。
これは、1つの小ゾーン内において地形や構築物の影響
により電波伝搬特性は大きな影響(伝搬損失)を受ける
。この影響は周波数を有効利用するために小ゾーン化が
進み、1つの小ゾーンの範囲が小さくなる(半径1触以
下)にともない、相対的に大きくなる。また使用する無
線基地局および移動無線機には、相対的に高いレベルの
送信機を使用して、地形や構築物の影響のある所でも良
好な通信を確保することになる。すると、地形や構築物
の影響のない所では、遠方にある無線基地局と他のゾー
ン内に居る移動無線機とが交信可能となることを意味す
る。
したがって、1つの小ゾーンは1つの無線基地局で管理
され、多数の小ゾーンにより、サービス・エリアである
広い平面がおおわれるという本来の概念が消滅し、多数
の小ゾーンが重畳されて1つのサービス・エリアを形成
するということになつた。
その結果、このような状態にある小ゾーン・システムを
円滑に運用することは、従来技術では、無線通話路の設
定、変更・解除を頻繁に行わなければならなくなり、無
線回線制御装置の能力を大きく上まわる結果となる。し
たがって円滑な通話路の確保は現実的には不可能となり
、逆にいかにしてこのような事態を避けるかに、システ
ム構成上の配慮が行われて来た。
iv)  移動体通信においては、移動体の移動にとも
なう電波伝搬特性の影響のために、その通信品質が大き
く変化し、電波の伝わり方の悪い場所においては、通信
品質がシステムに必要とされる値以下となる等の問題が
あった。これを解決するためダイパーシティ技術等種々
の対策が採られてきたがいづれも機器のコストを割高に
するばかりか、周波数の有効利用をそこなう等の問題点
があった。
また通話中のゾーン間移行にともなう通話断については
、一種の通信品質上の問題点と考えられ、品質確保の点
からも解決策が必要であった。
■) システム内の通信のトラヒック変動に対する対策
がとられていなかった。
システム内の通信のトラヒック変動は、たとえば公衆通
信では通常、深夜や早朝はきわめて少なく、日中の午前
10時前後と午後2〜3時に、また、自動車電話では、
タ刻5〜6時に大きなトラヒックの山が見られるが、シ
ステム設計を最大のトラヒック時においても、満足に機
能するように設計すると、閑散時には、システム構成機
器が遊休するためにコスト高となり、また、もし閑散時
に適合したシステム構築をするとコストはきわめて割安
となるが、最繁時に使用不能となり、サービス性の低下
はさけ得なかった。
加えて、通信トラヒックの閑散時には、システム内の遊
休設備を有効利用して高品質のサービスを提供し、トラ
ヒックが増加するにしたがい通常のサービスに移行する
というような、システム内の構成施設を有効利用すると
いう概念に欠けていた。これは、従来技術により解決し
ようとするとシステム・コストが急上昇してしまうこと
も1っの原因と考えられる。
また、たとえば無線基地局の送受信機が全部使用中の場
合は、移動無線機から構成される装置登録信号のように
きわめて短く、かつ定形的な信号でさえも、従来のシス
テムでは処理能力がなく、小ゾーン化が進むことに対す
る技術的制約となっていた。
vi)  従来、通信を行なう移動体の位置登録は、同
一時点において1箇所の無線基地局で受信したデータの
みを登録して処理していたため、高速で移動する移動体
通信のように位置登録が順次かなりの頻度で変更される
システムや、周波数の有効利用上位置登録方法に制約が
あるシステムでは、位置登録の不備のため移動体への着
呼不能となる場合があった。
これは無線基地局に設置されている無線送受信機が1チ
ヤネルのみの場合、制御用、通話用として時分割で使用
しなければならず、かつ移動無線機と交信中に同一のゾ
ーン内にある他の移動無線機から位置登録要求のあった
場合等において、顕著な悪影響があった。
vii )゛  広帯域信号を用いる移動通信サービス
を提供するための技術の完成度が不十分で未完成であり
、利用者に不便を与えていた。
従来、多数用いられている移動通信サービスは電話が主
であり、高速データ信号など使用周波数帯域が広帯域に
わたるものは、はとんど使用されていなかった。これは
移動体通信においては電波伝搬特性が移動体の移動にと
もない大きく変化するため、良好に広帯域信号を受信す
る技術が不足していたからである。
vi i i )  無線回線制御能力ならびに信頼性
の確保が不十分であった。従来は無線回線の設定、解除
おるいは通話中チャネル切替の実行等は、一定のエリア
内に1箇所に集中して制御を行わせるために設置された
無線回線制御局あるいは無線系制御装置が行っていた。
これは、集中化による回線制御の一元管理上有効な面が
あるが、もし、これが障害を発生すると、全システムが
ダウンするという致命的な事故となる。それ故、ハード
・ウェアの二重化などの対策が講じられてきたが、コス
ト・アップの原因となり満足した結果は得られなかった
。また、1箇所に集中設置された無線回線制御局まで、
移動無線機または無線基地局からの信号を伝送路を介し
て送受信しなければならず、このために信号の遅延時間
が発生し、制御能力上大きな制約となっていた。
ix)  従来の陸上における移動通信では、特殊な場
合を除き、通信中の移動体の移動方向の推定等は、技術
的な困難性もあり実施されていなかった。
そのため移動方向のエリアでの無線回線トラヒック情況
などの有効な情報も得られず、周波数の有効利用あるい
はトラヒック管理の上で問題が残されていた。
X) ゾーン間またはゾーン内における通話中チャネル
の切替時に瞬断が発生し、これも小ゾーン化の大きな障
害となっていた。
第11図を用いて説明したNTTが実施している通話チ
ャネル切替法では、無線チャネルの切替時に通話が一時
的に(C、7〜C、8秒間)切断されるほか、通話信号
以外の制御信号(300ビット/秒)の一部が混入し耳
ざわりであるという欠点がある。このような通話回線の
一時断や雑音の混入があると、通話の内容が音声である
ときには聞きなおしを行うことなどで、補うことができ
るために、あまり大きな障害とはならないが、自動車内
にファクシミリ端末を搭載し送受信に使用した場合には
、動作中にチャネル切替がおると、たとえば1分ファク
シミリでは、紙面のC、8/60の部分が黒!a(また
は白m>どなって現われ受信画質が大幅に劣化するとい
う欠点があった。またデータ通信の場合には、たとえば
1200ボーのデータ信号では、1000ビツト程度の
信号が欠落するので再送などの手続きが必要となった。
なお、耳ざわりの雑音を除去するために、チャネル切替
中無音にしたり、帯域外信号を用いたりする方法もある
が、耳ざわりな雑音を除去するという目的は達成できて
も、回線断の時間は依然として存在するから、ファクシ
ミリやデータ信号への悪影響の除去にはまったく効果が
ないという屏決課題が残されていた。
xi)  移動無線機内に収容されている端末として電
話のみならず、高速データ信号や、広帯域信号、たとえ
ば画像信号(以下画像信号等と略記)を送受信可能な端
末が臭備されていても、信号伝送帯域の相違、対向して
送受信する無線基地局の所有する機能の相違等のために
、交信が不可能であった。これは今後の移動通信の分野
においても、■SDN化されるべき方向にあるにもかか
わらず、大きな障害となるものである。
xii )  無線基地局の所有する機能についても、
従来は電話専用(ただし、同一帯域内に収容可能なデー
タ信号やファクシミリ信号は伝送可能である)あるいは
広帯域専用とされており、同一無線基地局を電話と高速
データ、あるいは、これらと画像信号等の広帯域通信信
号に共通して使用可能とするl5DN的なシステム思想
は提案されてはいなかった。
xiii)  システムに使用される無線チャネルの割
当も、従来は電話専用というように、単機能が常態であ
り、同一システム内に電話用(以下、低速信号用と略す
)、高速データ用(以下、中速信号用と略す)、あるい
は画像信号用(以下、高速信号用と略す)が同時に割当
てられ、かつ、これらの使用に当っては、使用される信
号の種類(サービスの種類〉により、その都度決定され
るという思想は提案されてはいなかった。
[課題を解決するための手段] 無線送受信機とID識別記憶部を具備する複数の無線基
地局と、複数の無線基地局と通信網を接続するスイッチ
群とこのスイッチ群を制御する通信路制御部とID識別
記憶部とを含む関門交換機と、この複数の無線基地局が
カバーするサービス・エリア内を移動しながら同時に複
数の無線基地局と交信するために複数のチャネルを同時
に受信する無線受信回路と、複数のチャネルを同時に送
信する無線送信回路と、低速、中速、高速信号用の各種
の端末装置を含む移動無線機とを含むシステムを構成し
た。
ここで無線基地局のID識別記憶部には、電話情報記憶
部、高速データ情報記憶部と画像情報記憶部を含んでお
り、移動無線機のサービス種類、サービス・クラス、サ
ービス・レベルに応じて最適の対応をすることができる
ように構成した。
[作用] 複数の無線基地局と移動無線機とが、複数のチャネルを
用いて同一の通信内容を並行して交信している最中に、
通信の品質が一定値以下になったチャネル(旧チャネル
)が生じた場合には、一定の通信品質を満足する他の1
つの無線基地局との間で他の1つのチャネル(新チャネ
ル)に切替えて旧チャネルの交信は終了し、新チャネル
を含む複数のチャネルを用いて、同一の通信内容を瞬断
なく交信できるようにした。これによって下記の作用お
よび効果を得ることができた。
)各無線基地局と関門交換機にそれぞれID識別記憶部
を設け、移動無線機の位置を各無線基地局のデータにも
とづき並行して登録するようにしだから、位置登録の信
頼度が向上した。
11)  複数チャネル中の通信品質の劣化した1チヤ
ネルを新チャネルに切替えるようにしたから、ゾーン間
またはゾーン内における通話(信)中チャネル切替の無
瞬断化が実現された。
1ii)  経済的な送受信ダイパーシティの採用によ
る良好な通信品質の確保、すなわち干渉妨害の軽減、お
よび広帯域信号を用いる新サービスを技術的に可能とし
た。
iv)トラヒックの閑散的には、多くのチャネルを用い
て並行交信を行うために、無線設備の有効利用が計られ
通信品質が向上した。
V) 各無線基地局にID識別記憶部や高速切替による
複数無線チャネルの同時送受信を可能とする機能などを
設けたから、トラヒックの最繁時においても移動無線機
からの位置登録信号の処理が可能となった。
vi)  複数チャネルの並行交信により広帯域信号の
伝送特性が向上し、回線品質の向上が得られた。
vii )  移動無線機の移動方向および速度の推定
が可能となり、移動先ゾーンにおける通信の確保および
移動見込光ゾーンで使用されるチャネルの先行割当の実
施が可能となった。
viii)  無線回線の制御を従来システムのごとき
集中型から、システムに要求される諸条件、たとえば無
線チャネル数をはじめ、電話、高速データ。
画像サービス等のサービス種類の別、重要加入者(VI
P>または一般加入者等のサービス・クラス別、サービ
スの品質の違い等サービス・レベル別に関門交換機への
機能集中、あるいは移動無線機もしくは、無線基地局に
機能分散することにより、制御処理能力の向上とシステ
ムの信頼性や経済性の向上が得られた。
X) 移動無線機に収容されている端末の種類に応じた
自己識別情報(ID)を与え、これを発着呼のための制
御信号に含めて送受信することにより、同一の移動無線
機を用いて多種類のサービスを同時にあるいは、個別に
得ることが可能となった。
X> 無線基地局に与える自己識別情報に、通信可能な
サービスの種類を含めて、対向して通信する移動無線機
あるいは関門交換機へ送受信することにより、同一の移
動無線機から多種類のサービスを同時にあるいは、個別
に得たいという要求に応することが可能となった。
xi)システムに対し、各サービス種別に割当てられた
無線チャネルのそれぞれに、自己識別情報を与え、移動
無線機が対向して通信する無線基地局との間で使用すべ
き無線チャネルの選択に際し、移動無線機が希望するサ
ービス種別に一致した無線チャネルが選択可能となった
ので、周波数の有効利用率、通信品質、無線回線の制御
能力等が向上した。
[実施例] 第1A図、第1B図および第1C図は、本発明の一実施
例を説明するためのシステム構成の一例を示している。
第1A図において、10は一般の通信網(高速データ通
信、画像信号等の伝送を可能とする通信網)であり、そ
こには一般通信用の交換機11が含まれている。20は
通信網10内に含まれている一般通信用の交換機11と
無線システムとを交換接続するための関門交換機である
。関門交換機20は複数の無線基地局30−1.30−
2.・・・30−nや多くの移動無線機と一般の通信網
10に収容されている電話機等(ただし、高速データ端
末、画像端末等を含むが簡単のため電話機等と略記する
)とを接続するものであり、無線基地局30−1〜30
−nの各局間の制御信号の授受を行うと共に、通信路の
設定解除等を制御する通信路制御部21と、通信路制御
部21に制御されて各無線基地局30−1〜30−nと
関門交換機20および交換機11との間の接続をなすた
めの通信路の切替に必要なスイッチ群23とが含まれて
いる。
第1B図には、各無線基地局30−1.302との間で
交信をする移動無線機50が示されている。アンテナ部
に受けた受信信号は、受信ミクサ63と受信部53を含
む無線受信回路68に入り、その出力である通信信号は
、制御部58と端末部59に入力される。
端末部59には、電話端末59−1、データ端末59−
2、画像端末59−3等が含まれており、これらは、そ
れぞれの用途により個別にあるいは同時に使用される。
また端末部59の各端末には、それぞれ独自の自己識別
情報(端末ID>が与えられている。
これらの−例を第2C図(e)および(f)に示す。第
2C図(e)においては、サービス・クラスID、端末
ID、暗証番号IDは各端末のサービス種類にかかわら
ず同一で、ただサービス種類■Dのみが電話端末か、デ
ータ端末か、あるいは画像端末か等、通信の種類(サー
ビスの種類)により、それぞれ異なる場合を示している
ここに言うサービス・クラスは、重要加入者とか、高い
す・−ビスを得るために高額の基本料金を支払う使用者
をV I F)クラスとし、以下重要度ないし基本料金
等の額に応じてクラス別に分類することを意味している
9、シたがって、サービス・りラスIDとは、たとえば
最重要VIPを9C、以下8C、7C、・・・10のよ
うに識別することを意味している。つぎに端末IDとは
、たとえばNTTの電話加入者に与えられる電話番号の
ごとく、1つの端末を他の端末から識別するために用い
る。
暗証番号IDは、キャッシュ・カードの暗証番号のよう
に使用者本人しか知らない番号で、他人の無断使用を防
止するために有効である。
これに対し、第2C図(f)には端末に与えられるID
がサービス種類により全く異なる場合を示している。本
発明はこれら2つの例のいずれにも適用可能である。
また第2C図(e)と第2C図(f)との相違を説明す
る。
まず第2C図(e)の移動無線機50に具備されている
端末は、電話、高速データおよび画像(広帯域通信)を
送受信可能であり、かつ、サービス・クラスID、端末
IDおよび暗証番号IDとして、同一のIDを有する場
合である。つぎに第2C図(f)はこれに対し、電話サ
ービスを受ける時のサービス・クラスと高速データ通信
を行うときのサービス・クラスを異にして、サービス・
クラス、端末IDあるいは暗証番号を別々に割当てるこ
とを希望する端末使用者に適するものである。
第1B図の無線受信回路68や無線送信回路66、さら
にアンテナ等は、上記の各種信号を送受信可能なように
構成されている。すなわち、増幅器等の特性は狭帯域か
ら広帯域にわたる信号を良好に増幅可能であり、変復調
器においても所要の特性を満している。
システムによっては増幅器を1個でなく狭帯域、中帯域
、および広帯域月別々に設置し、これらを切替えて使用
することにより目的を達成することができるが、以下の
説明では、1個の増幅器で可能であるものとする。変復
調器についても同様に1個だけ設置されているものとす
る。
また場合によっては、サービス内容として電話とデータ
とに併用(同時使用)、あるいは電話と画像とに併用さ
れる場合があるが、これらは、アナログ信号の場合は帯
域別に配置されており、ディジタル信号の場合は各多重
変換回路により、多重化された単一信号に変換されてい
るものとする。
したがって上記の併用は、併用される信号のうち帯域(
速度)の広い(大きい)信号としてとらえることができ
、いづれもハードウェア上の伝送特性を満すものとする
システムに収容される移動無線機50として、サービス
種別でみると多種類のものが含まれることになる。すな
わち電話やデータおるいは画像のみ可能ないわゆる単機
能型、端末や電話とデータあるいはデータと画像、さら
には電話、データおよび画像の3種類と、これらの併用
も可能な端末である。ただし以下の説明においでは、と
くにことわらないかぎり電話、データおよび画像の3種
類を送受信可能な端末とする。
さて、端末部59から出力される通信信号は、送信ミク
サ61と送信部51とを含む無線送信回路66に印加さ
れ、送信信号はアンテナ部から送出されて、無線基地局
30によって受信される。
また、通信中の通信品質を常時監視し劣化したときは、
それを制御部58へ報告する通信品質監視部57や、通
信中における干渉妨害の有無を監視し、一定量以上の干
渉妨害を検出した場合には、それを制御部58へ報告す
る干渉妨害検出器62や自己の移動無線機50のIDを
記憶したり、自分がどのゾーンに居るかを識別し、また
記憶するID・ローム・エリア情報照合記憶部54が図
示のごとき結線を有して具備されている。
この移動無線機50には、ざらにシンセサイザ55−1
.55−2.・・・、55−nおよび56−1.56−
2.・・・、56−nと、切替スイッチ64−1.64
−2と、切替スイッチ64−1と64−2を、それぞれ
切替え制御するための信号を発生する受信切替用制御器
65Cおよび送信切替用制御器67Gが含まれており、
シンセサイザ55−1〜55−nと56−1〜56−n
と、両切替用制御器65Cおよび67Cは、制御部58
によって制御されている。各シンセサイザ55−1〜5
5−nおよび56−1〜56−nには、基準水晶発掘器
71から基準周波数が供給されている。
第1C図には移動無線機50との間で交信する無線基地
局30(たとえば3O−1)が示されており、第1B図
に示した移動無線150の構成とほぼ同じでおり、異な
っているのは、送信および受信切替用制御器55−1〜
55−n、56−1〜56−n、シンセサイザを切替え
るための切替スイッチ64−1.64−2がなく、ID
・ロームエリア情報照合記憶部54(第1B図)がなく
、シンセサイザも受信用および送信用35−1.36−
1のそれぞれ1個のみであり、また自己および通信先の
ID番号を識別し記憶するためのID識別記憶部34を
有し、端末部59(第1B図)がなく、端末部59の代
わりをなす関門交換機20へのインタフェース39が設
けられている点である。なお、上記の自己ID″ti@
には、無線基地局の機能すなわち電話、データ等が含ま
れており、このIDを、たとえば移動無線機50に送信
することにより移動無線機50がサービス種類に応じて
、無線基地局30を選択するときに使用することができ
る。
ここでID識別記憶部34および制御部38の構成は第
1J図に示されている。ID識別記憶部34には、電話
情報、高速データ情報および画像情報を記憶するための
各記憶部と、これらの記憶部に必要な共通回路を含んで
いる。制御部38は移動無線機50からの発呼信号から
そのIDを読み取り、ID識別記憶部34に記憶してい
る内容を参照して、サービス種類、サービス・クラス、
サービス・レベルに応じて、発呼信号の処理を自局(無
線基地局30)で行うべきか、関門交換機20で行うべ
きか、おるいは、発呼放棄と判断すべきかを決定してい
る。
また無線基地局30と関門交換機20とを結ぶ伝送路は
信号の種類に応じた所要の特性を満しているものとする
。ただし以下の説明では、簡単のために、とくにことわ
らないかぎり無線基地局30は電話、データおよび画像
信号を送受信可能であるものとする。
第1C図の第1B図に対応する各構成要素を以下に列記
し、各機能の説明は省略する。ここで、()内の数字は
、第1B図の対応する各構成要素の番号である。
送信部31 (51)  受信部33 (53)シンセ
サイザ35−1 (55−1〜55−n>シンセサイザ
36−1 (56−1〜56−n)通信品質監視部37
 (57) 制御部38 (58) 基準水晶発振器40(71) 送信ミクサ41 (61) 干渉妨害検出器42 (62) 受信ミクサ43 (63) 無線送信回路46 (66) 無線受信回路48 (68) 第1D図には移動無線機50との間で交信する無線基地
局30(たとえば30−1>の他の実施例30Bが示さ
れており、第1B図に示した移動無線1150の構成と
ほぼ同じであり、異なっているのはID・ローム・エリ
ア情報照合記憶部54(第1B図)がなく、自己および
通信先のID番号を識別し記憶するためのID識別記憶
部34を有し、端末部59(第1B図)がなく、端末部
59の代わりをなす関門交換120へのインタフェース
39が設けられている点である。
第1D図の第1B図に対応する各構成要素を以下に列記
し、各機能の説明は省略する。ここで()内の数字は、
第1B図の対応する各構成要素の番号である。
送信部31 (51)  受信部33 (53)シンセ
サイザ35−1〜35−n (55−1〜55−n> シンセサイザ36−1〜36−n (56−1〜56−n) 通信品質監視部37 (57) 制御部38B (58) 基準水晶発振器40(71) 送信ミクサ41 (61) 干渉妨害検出器42 (62) 受信ミクサ43 (63) 無線送信回路46 (66) 無線受信回路48 (68) ここでID識別記憶部34と制御部38Bの構成は、す
でに説明した第1J図に示されている。
第1E図には、無線基地局30の他の実施例が示され、
ここでは複数の送受信機を含む無線基地局30Cがアン
テナ共用装置96と無線基地局制御装置32を共用する
多くの通信用の送受信機90−1〜90−mと、第1D
図に示した無線受信回路48と通信品質監視部37の両
機能を有するm個の通信品質監視用受信機93−1〜9
3−mと、制御信号用の制御チャネル専用の制御用送受
信機94が示され、関門交換9N20を介して通信網1
0に接続されている。
第1E図に用いられた送受信機90−1〜90mのうち
の1つの送受信機90の構成が第1F図に示されており
、無線基地局制御装置32に含まれたID識別記憶部3
4C2制御部38Cおよび基準水晶発振器40Cとの接
続関係が示されている。
この第1F図に示された送受信@90は第1D図に示さ
れた無線基地局30Bとほぼ同じ構成を有しており、多
くの送受信1fi90が、ID識別記憶部34C2制御
部38Cおよび基準水晶発振器40Cを共用している。
第1E図の送受信1190−1〜90−mに、このよう
な構成のものを用いているから、切替スイッチ44−1
.44−2により、シンセサイザ35−1〜35−nお
よび36−1〜36−nのうちの、それぞれ特定の1つ
のシンセサイザを選択するならば、第1E図に示す無線
基地局30Cは、m個のチャネルを同時に送受信するこ
とができる。
また、送受信機90の切替えスイッチ44−1゜44−
2を動作させて、シンセサイザ35−1〜35−nおよ
び36−1〜36−nを高速でチョップして、反復して
切替えるならば、1つの送受信t190でn個のチャネ
ルを同時に送受信することが可能である。したがって、
第1E図の無線基地局30Cでは最大mxn個のチャネ
ルを同時に送受信することができる。ただし、mやnの
数値は同一のサービス種類に割当てられた無線チャネル
が十分(mx n )あることを仮定しており、高速チ
ョップされる結果、送信出力の低減を生ずるから増幅器
等で補償したり干渉の発生しないことをも仮定している
から、実際にはチャネル割当ての制限、干渉の発生やハ
ードウェア上の条件によりmxnよりかなり小さい値が
限度となる。
ここで、ID識別記憶部34Cと制御部38Cの構成は
第1J図においてすでに説明した。
第1G図には移動無線機50の他の実施例が示されてい
る。
第1G図の移動無線機50Bの第1B図に示された移動
無線機50との差異は、受信ミクサ63および受信部5
3を含む無線受信回路68の他に、受信ミクサ73およ
びC/N測定用受信部52を設け、両受信ミクサ63お
よび73に、それぞれ受信切替用制御器65Cおよび制
御部58Bに制御された切替スイッチ64−1および6
4−3を介してシンセサイザ55−1〜55−nの出力
を印加し、送信ミクサ61には送信切替用制御器67C
に制御された切替スイッチ64−2を介して、シンセサ
イザ56−1〜56−nの出力を印加している点である
この第1G図に示した移動無線lN50Bは、とくに顕
著な受信ダイパーシティ効果を有する機能を備えている
。この受信ミクサ73へは移動無線機50のアンテナ部
で受信した受信信号の一部が加えられる。受信ミクサ7
3への局部発掘周波数として切替スイッチ64−3を介
してシンセサイザ55−.1〜55−nからの出力が加
えられる。
この切替スイッチ64−3は、他の切替スイッチ64−
1や64−2のように高速で切替えられ必要はなく、た
とえば10H2程度の低速の切替速度で十分でおる。切
替スイッチ64−3がシンセサイザ55−1の出力を得
る位置におるとき、C/N測定用受信部52で測定した
チャネルCHIのC/N値(搬送波対雑音比の値)を制
御部58Bに伝達する。ついで、切替スイッチ64−3
がシンセサイザ55−2の出力を得る位置にあるとき、
チャネルCH2のC/N値を測定する。以下順にシンセ
サイザ55−nの出力をオンにする位置にあるときに、
CHnのC/N値を測定し、それぞれ制御部58Bに伝
達する。制御部58Bでは、これらの値を用いて受信切
替用制御器65Cおよび送信切替用制御器67Cの切替
周波数を、たとえば、それぞれC/N値に反比例した速
度で動作するように制御する。
つぎに、ざらに受信ダイパーシティ効果の増大をはかる
システムを説明する。第1H図はこの場合の移動無線1
50Cの構成例を示す。
第1H図において、移動無線機50Cへの入力電波(入
力信号)はアンテナ入力部でn等分され、それぞれ無線
受信回路68−1.68−2.・・・68−nへ到来す
る。各無線受信回路68−1〜68−nではそれぞれ受
信ミクサ63−1.63−2.・・・、63−n、受信
部53−1.53−2゜・・・、53−nが具備されて
おり、また受信ミクサ63−1〜63−nには、それぞ
れシンセサイザ55−1.55−2.・・・、55−r
lからの局部発掘周波数が入力される。したがって同図
の構成では、第1B図などに示した受信切替スイッチ6
4−1はなく、常時名無線チャネルCH1,CH2゜・
・・ CHnの信号を受信し復調することが可能である
。またこれら受信部53−1〜53−nの出力信号の一
部が制御部58Cへ送られ、ざらに他の一部は、混合回
路69に加えられ通常のダイパーシティ受信機(この場
合は検波後合成)と同様に処理が加えられ、端末部59
へ送られる。また各受信部53−1〜53−nの出力の
一部は、それぞれ通信品質監視部57−1〜57nに送
られ、その出力は制御部58Gにそれぞれ印加されてい
る。
第11図には、第1H図に示した移動無線機50Cとは
異なる移動無線機50Dが示されており、その相違点は
niの送信ミクサ61−1〜61−n、送信部51−1
〜51−nを含む無線送信回路66−1〜66−nを具
備し、各送信部51−1〜51−nには、送信すべき信
号を共通に接続して印加され、制御部58Dによって、
それぞれ制御されて指示された周波数を発生するシンセ
サイザ56−1〜56−nからの出力を各送信ミクサ6
1−1〜61−nに印加されている。この移動無線機5
0Dは、移動無線機50C(第1H図)のように複数の
無線チャネルを切替スイッチ64−2でチョップせずに
連続送信することができる。
第1H図および第11図に示すような回路構成をとるこ
とにより、大きなダイバシティ効果を得ることが可能と
なる。
移動無線機50 (B、C,D>と無線基地局30(B
、C)、関門交換機20との間の制御用の信号は、制御
信号専用の制御チャネルを用いる場合と、通信(話)信
号の帯域外を用いる場合とがある。
この制御信号を通信(話)信号の帯域外で伝送するため
に、具体的には、制御信号がアナログ信号の場合、第2
A図(a)に示すように、通話チャネルの帯域C、3〜
3.0KH2外の低い周波数fDo(たとえば約100
Hz)または高い周波数fDl−fD2= f03”・
f08(たとえば3.8KH2からC、1KHz間隔で
4.5KH2までの8波)を用いる。
制御すべき項目すなわち制御データが多いときには、制
御用の周波数f。O” f08の波数をさらに増加させ
てもよいし、副搬送波形式をとることも可能である。こ
のとき、たとえばfDO” f08のうちの1波あるい
は複数の波に周波数変調をかけたり、あるいは振幅変調
をかけたりすることによって、より多くの制御データを
伝送することもできる。
また、制御信号としてディジタル・データ信号を用いた
場合には、音声信号もディジタル符号化して、両者を時
分割多重化して伝送することも可能であり、これを第2
A図(b)に示す。第2A図(b)は、音声信号をディ
ジタル符号化回路91でディジタル化し、それとデータ
信号とを多重変換回路92で多重変換し、送信部31の
変調回路に印加する場合の一例である。同様な多重変換
は、移動無線機50でも当然可能である。
第2B図(C)は高速データ信号の場合の制御信号の配
置を示す。この場合高速データ信号はO33〜20KH
zに信号成分を有するので制御信号は03.KHz以下
か2C、0KHz以上、たとえば23.8〜24.5K
H2に配置した例テする。第2B図(d)は、画像信号
をディジタル化して送信する場合で、内容的には第2A
図(b)の音声信号のディジタル化と同様である。
以下に、移動無線機50(B。C,D>、無線基地局3
0 (B、C)および関門交換機20の機能を順次説明
する。
(A>移動無線機50 (B、C,D>最初に移動無線
機b O(B 、 C,D )の具備する機能のうち、
制御部58 (B、C,D>の機能につき説明する。制
御部58 (B、C,D>では、まず基本機能としてつ
ぎの機能を具備している。
i) 自己の移動無線機50 (B、C,D)の無線送
信回路66に対し、電波の送信の発射又は停止の指令お
よび送信電力レベルの制wJ。
ii)  自己の移動無線機50 (B、C,D>の無
線受信回路6Bに対し、電波の受信指示または停止の指
令。
1ii)  端末部59に対し、ダイヤル信号送出可否
指令および通信信号の送受信指令。
■) シンセサイザ群55−1〜55−nおよび56−
1〜56−nに対し発振周波数(チャネル)指定と、発
掘指令および停止指令。
■) 受信および送信切替用制御器65C,67Cに対
し、制御指令。
vi)通信品質監視部57からの情報による1つのまた
は複数の使用チャネルの変更適否の判断。
vii)  干渉妨害検出器62からの情報による使用
チャネルの変更適否の判断。
viii)  IDローム・エリア情報照合記憶部54
からの情報により、通信すべき相手方IDの確認および
使用チャネルの決定。
なお、IDローム・エリア情報照合記憶部54において
は、使用可能な無線チャネルを移動無線機50 (B、
C,D)が必要とするサービス種類別に記憶しており、
発着呼時や、通信中チャネル切替時に活用することが可
能である。
i×)  サービス種別やサービス・クラスの上位の移
動無線機に対する通話チャネルの譲渡、あるいは送受信
ダイパーシティ系統数(アーム数)の割譲。
×) 受信(送信)切替用制御器65G、67Cに対し
、オン・オフのデユーティ条件の決定。
xi)  制御決定に関して、無線基地局30より上位
にあること。これは制御上の判断について無線基地局3
0と相違した時には、無線基地局30に対して主導権を
行使可能とすること。
xii)  自移動無線機50 (B、C,D>の移動
方向、移動速度の推定。
xiii)  通信チャネルのグレード・アップ(後述
)の実施。
つぎに1)〜xii)の機能を複合して使用することに
より、つぎの応用機能を具備することができる。
1) 自己の移動無線機50 (B、C,D>の周辺で
動作中の他の移動無線機や他の無線基地局で使用してい
る無線チャネルをIDローム・エリア情報照合記憶部5
4に記憶させ、発呼または通信チャネルの切替えのとき
に活用する。
IDローム・エリア情報照合記憶部54に記憶するチャ
ネル番号を具体的に説明する。
第8図は、このシステムに割当てられた無線チャネルの
一例を示しており、たとえば移動無線機50が第1B図
に示すごとき端末部5つを有する場合に、ある時点にお
いて発呼可能なチャネルは、通話(低速データ通信を含
む)用としてチャネルCH1,2,3,・・・、100
で周波数間隔12゜5KH2、高速データ通信(ファク
シミリ通信を含む)用としてチャネルCHIOI、10
2.・・・150で周波数間隔50Kl−12、広帯域
信号通信(動画像通信を含む)用としてチャネルCH1
51,152,・・・、200、で周波数間隔200K
Hzとし、通常は小ゾーン構成をとるのでゾーンくり返
し数12〜37(たとえば、ゾーン数12の中では同じ
チャネル番号は用いないので、ゾーン数12ごとに同じ
チャネル番号をとる)である。
また無線回線の制御用としては、チャネルCH201.
202.・・・、225で周波数間隔12.5KHzあ
るいは広帯域信号通信用として50〜200KH2の周
波数間隔も使用され得る。
2)x)およびxi)の機能の一つの応用として、通話
トラヒックの輻峻時において、同時に通信に使用するチ
ャネル数の消滅、ないし発呼の抑圧、使用チャネルの切
断もしくは早期終了勧告の実施。
3)  i)、 vi) 、 vii)の機能を用い、
自己の移動無線機50 (B、C,D>に対する最適送
信レベルの設定。
4) 3〉の機能の一つの応用として、ディジタル信号
の伝送に対し、最適信号速度を決定すること。
5) 通信の種類(電話、FAXデータ、画像など)に
より最適使用チャネルを決定する。
また、他のゾーンへ移行することにともなう制御機能と
しては、 6) 通信中チャネル切替俊の新無線基地局30の選定
。このとき移動無線機50 (B、C,D)のサービス
種類はもとより移動方向を加味して、新無線基地局30
の選定をする。
7) 関門交換前20に対しては、無線基地局30経出
で通話路のスイッチ群23の開閉および通話(信)路の
並列使用要求の実施。
以上の制御機能を一言で表現すれば、従来技術において
用いられていた第9図の無線回線制御局12の機能の一
部を移動無線機50 (B、C,D)へ収容したという
ことである。このことは最近進歩の著しい超LSI技術
を使用してはじめて可能となるものであり、いわば移動
無線機のインテリジェント化と表現することができる。
しかしながら、従来技術を用いて、移動無線機をインテ
リジェント化したとしても、その効用には限界があり、
とくに無線回線制御の能力の向上や、通話中チャネル切
替時の瞬断の除去には全く効果がなく、本発明による方
法を用いて始めて名実ともにl5DN時代に適するよう
にインテリジェント化されるということになる。
(B)無線基地局30 (B、C) 無線基地局30に下記のような機能を持たせた装置をそ
れぞれ設定する。
a)各無線基地局には、少数(通常1個)の制御チャネ
ル送受信のために専用の無線送受信機と、通信チャネル
専用で、かつその無線基地局30に割当てられた通信チ
ャネル数に対応した数の無線送受信機が設置されている
。たとえば、第1E図の無線基地局30Gを想定し、通
信の種類は通話のみと仮定して説明する。1つの無線基
地局30Cに割当てるべき通話チャネル数は、それが担
当する小ゾーンに存在する移動無線機50 (B、C)
の通話トラヒックにより最適値が与えられる。ゾーンの
面積が大きく、またそのエリア内に存在する移動無線機
が多い場合には、必然的に通話トラヒックも増大するか
ら、すくなくとも1つの制御チャネルと複数の通話チャ
ネルが必要でおり、送受信機90(第1F図)の数も当
然複数個必要である。NTTの自動車電話システムで大
部会の場合には、2つの制御チャネルと最大60チャネ
ル程度の通話チャネルが割当てられている実例がある。
しかしながらゾーンの大きざが次第に小さくなり、遂に
は前述した文献、伊藤“携帯電話方式の提案″通信学会
 通信方式研究会資料C5−86=88.1986年1
1月 に示されているように半径25m程度の極小ゾー
ンとなると、このエリアをサービス・エリアとして受持
つ無線基地局としては通話トラヒックおよび方式、コス
トの点からそこに設置される無線チャネルとして、制御
および通話をそれぞれ1とし、これをまかなう無線機の
機能としては1送受信とされる場合がおる。
すなわち1個の送受信機を制御および通話兼用にするわ
けである(第1D図参照)。しかもこの兼用は従来のシ
ステムのようにある移動無線機からの発呼に対し、当初
、制御チャネルで対応し、空いている通話チャネルを指
定した後は、自らも通話チャネルに変更して同一の移動
無線機と通信を実行するという単純な方法ではなく、後
に説明するように1つの移動無線機と通話チャネルを用
いて通信中においても後述するように送受信する無線周
波数を信号に妨害を与えないような切替速度で通話チャ
ネルと制御チャネルを反復切替えることにより、新しく
発着呼を希望する移動無線機50 (B、C,D>に対
しても発着呼動作を受付け、かつ通話を可能とするすぐ
れた機能を有している点が本発明の特徴である。
以上説明したように無線基地局30 (B、C)の構成
には、種々のケースが考えられるが、本発明はそのすべ
ての場合に適用が可能である。
ただし第1A図の無線基地局30には送受信部を各1組
のみ示し、あとは省略している。
b)各無線基地局30 (B、C)に設置された通話チ
ャネル専用の送受信機は、それぞれその無線基地局に割
当てられた無線チャネル内の複数の無線チャネルのうち
の1チヤネルを受信可能であることは当然であるが、ト
ラヒック変動のはげしいゾーンにおいては、無線基地局
30C(第1E図)に設備される1個の送受信機90が
、第1F図に示すような構成であるとする。すなわち、
無線信号を送受信する部分の構成を第1B図に示す移動
無線機50とほぼ同様の構成とする。どの結果、このゾ
ーンにおける通話トラヒックが増加し通常mチャネルの
通信に供するため送受信機90の数がm個設置されてい
る無線基地局30Cにおいても、通話トラヒックの増加
により、mチャネル以上の通信が必要になった場合には
、無線基地局30Cを構成する1つの送受信機90に対
し同基地局内の制御部38Cより送出される制御信号に
より現在勤作中のシンセサイザ35−1.36−1の他
に35−2.35−3.・・・、35−nおよび36−
2.36−3.・・・、36−nや切替スイッチ44−
1.44−2を動作させる。これにより従来のmチャネ
ルの送受信が可能であったものが最大mxnチャネルの
送受信が可能となる。同時通話可能なチャネル数は飛躍
的に向上する。
ただし切替数に応じて各チャネルの送信電力は、送信ミ
クサ61の出力に電力増幅器を入れないかぎり減少する
ので、この点に注意することが必要になるほか、システ
ムに与えられた総チャネル数が上限になる。あるいは他
ゾーンで通信中のチャネルに妨害を与える場合は、それ
以下のチャネル数で限界となる。
第1D図の無線基地局30Bには、送受信機が各1個し
かなく、これを制御チャネルと通話チャネルとに共用す
る方法をとるシステムにあっては、1つの移動無線機5
0 (B、C,D)と通話チャネルを用いて通信中にお
いても、前述したのと同様に送受信する無線周波数を信
号に妨害を与えないような切替速度で、通話チャネルと
制御チャネルを反復切替えることにより、新しく発着呼
を希望する移動無線機50 (B、C,D>に対しても
、発着呼動作を受付け、かつ通話を可能とすることがで
きる。
以上の説明は信号が通話信号と限定して行ったが、これ
は通話信号以外のデータや画像信号にも同様に適用され
ることは明らかであろう。
ただし、そのためには無線基地局30 (B)に具備さ
れる送受信機は、電話のみならず高速データや画像信号
にも適する特性を有する必要があり、使用チャネルもそ
れぞれ信号伝送に適するチャネルを選択する必要がある
。使用チャネルの選択についてはサービス種類IDを識
別する機能を無線基地局30 (B)が有しているから
容易に実行することができる。
以下、さらに第1F図を用いて説明する。
制御部38Cでは、まず基本機能として、つぎの機能を
具備している。
) 自己の無線基地局30Cに含まれた送受信l!90
の送信部31に対し、電波の送信の発射または停止の指
令および送信糟カレベルの制御。
ii)  自己の無線基地局30Cの受信部33に対し
電波の受信指示または停止の指令。
1ii)  関門交換機20に対し、ダイヤル信号送出
可否の通知、音声の送受話可否の通知。
iv)  シンセサイザ群35−1〜35−nおよび3
6−1〜36−nに対し発振周波数(チャネル)指定と
、発振指令および停止指令。
■) 受信および送信切替用制御器45.47に対し、
制御指令。
vi)  通信品質監視用受信機93−1〜93−mか
らの情報による使用チャネルの変更適否の判断、ならび
に品質情報を対向する移動無線150 (B。
C,D>へ伝達することの可否の判断。
vii)  干渉妨害検出器42からの情報による使用
チャネルの変更適否の判断。
viii)  ID識別記憶部34Cからの情報により
、通信すべき相手方IDの確認および使用チャネルの決
定。なお、ID識別記憶部34Cにおいては、使用可能
な無線チャネルを無線基地局30Cが送受信可能な信号
のサービス種類別に記憶しており、移動無線機50との
通信チャネル切替時に活用することが可能である。
ix)  サービス種別の上位の移動無線機よりの要請
にもとづき、現在通信中の移動無線機50 (B。
C,D>との通信の早期終了をはかる。あるいは即時終
了を実施する。
×) 受信および送信切替用制御器45.47に対し、
オン・オフのデユーティ条件の決定。
xi)  制御決定に関して、移動無線機50 (B。
C,D>より下位にあること。これは制御上の判断に関
し、移動無線150 (B、C,D)と相違した時には
、移動無線機50 (B、C,D>に対して主導権を譲
渡することである。ただし、xi)については、説明の
便宜上定めたもので、実際のシステムでは、無線基地局
30に主導性をもたせても一向に差支えな〈実施可能で
ある。
xii )  すでにa)、b)で説明したように通信
チャネルと制御チャネルを兼用する無線機にあっては(
A>で説明した移動無線機50 (B、C)と同様に、
第1D図に示すように複数個のシンセサイザ35−1〜
35−n、36−1〜36−nを有し、送受信する無線
周波数を信号に妨害を与えないような切替速度で通信チ
ャネルと制御チャネルを反復切替えることにより、新し
く発着呼を希望する移動無線機50 (B、C,D>に
対しても発着呼動作を受付け、かつ通信を可能とする機
能を有すること。
つぎに1)〜xii)の機能を複合して使用することに
より、つぎの応用機能を具備している。
1) 自己の無線基地局30 (B、C)の周辺で動作
中の他の無線基地局や、他の移動無線機で使用している
無線チャネルをID識別記憶部34Gに記憶させ発呼ま
たは通信中チャネルの切替えのときに活用する。
2)x)およびxi)の機能の一つの応用として、通信
トラヒックの輻快時において、発呼の抑圧、使用チャネ
ルの切断もしくは、早期終了勧告の実施。
3)  i)、 Vi) 、 Vii)の機能を用い、
自己の無線基地局30における最適送信レベルの設定。
4) 3)の機能の一つの応用として、ディジタル信号
の伝送に対し、最適信号速度を決定すること。
5) 通信の種類(電話、FAX、データ、画像など)
により最適使用チャネルを決定する。また、他のゾーン
へ移行することにともなう制御機能としては、 6) 通信中チャネル切替希望の移動無線tl150(
B、C,D>からの信号にもとづき、受信品質データの
連絡および新無線基地局30 (B、C)として選定だ
場合、交信の開始。
7) 関門交換8m20に対しては、移動無線機50 
(B、C,D>からの要請にもとづき、通信路のスイッ
チ群23の開閉および通信路の並列使用要求の実施。
8) 通信中チャネル切替実施後、一定時間はそれまで
通信していた移動無線機50 (B、C,D>のIDお
よび通話チャネル番号を記憶する。
9〉 移動無線機50 (B、C,D>よりの位置登録
信号(制御チャネル使用)を受信した各無線基地局30
 (B、C)よりの報告にもとづき、その移動無線機5
0 (B、C,D>のID(自己識別情報)を関門交換
機20に含まれた通信路制御部21を介してID識別記
憶部24へ記憶する。
この場合本発明では、複数の無線基地局30 (B。
C)より位置登録要求がなされるから、移動無線機50
 (B、C,D)で受信した信号の品質(S/N、C/
N等のデシベル値)も合せて記憶する。
10)  移動無線機50 (B、C,D)よりの発呼
信号(制御チャネル使用)を受信した各無線基地局30
 (B、C)からの報告にもとずき、受信信号品質の最
も良い無線基地局や次に良い無線基地局30 (B、C
)あるいは移動無線機50 (B。
C,D)の移動方向や速度等の検出により、移動先ゾー
ンを見越した新ゾーンの無線基地局30(B、C)を選
定する、これに対しては、その無線基地局に割当てられ
ている無線チャネルの中から自移動無線機50 (B、
C,D>との通信に使用すべきその時点で使われていな
い通信チャネル番号の指定をする。通信品質の劣化した
無線基地局に対しては、移動無線機50 (B、C,D
)との交信を停止する指令信号を送出する。
以上の制御機能を一言で表現すれば、従来技術において
用いられていた第11図の無線回線制御局12の機能の
一部を、無線基地局30 (B、C)および移動無線機
50 (B、C)へ収容したので、無線回線制御局12
の全機能の収容が可能となり、無線回線制御局12の廃
止を可能とした。
しかしながら、従来技術を用いて、無線基地局30をイ
ンテリジェント化したとしても、その効用には限界があ
り、とくに無線回線制御の能力の向上や、通話中チャネ
ル切替時の瞬断の除去には全く効果がなく、本発明によ
る方法を用いてはじめて名実ともにインテリジェント化
されるということになる。
なおシステム内に電話のみならず高速データや画像サー
ビス等多種のサービス種類が含まれており、かつ画像の
トラヒックが他に比べ、かなり少ない場合には、上記の
ような分散をはからず従来通りの集中制御を用いた方が
適切な場合がある。
これについては後に説明する。
(C)関門交換機20 第1A図に示される構成を有する関門交換機20は、本
発明による移動通信システム内における移動無線機50
 (B、C)の位置情報の記憶をしくID識別記憶部2
4の機能)、移動無線機50(B、C)相互間における
通信路設定を行い、通信路制御部21の制御によるスイ
ッチ群23の開閉の実行、および移動通信システム内の
移動無線t150 (B、C)とシステム外の通信網1
0との発着呼の通信路設定を行い、通信路制御部21の
制御によるスイッチ群−23の開閉の実行を担当する。
以下、関門交換機20の機能を詳細に説明する。
a) 移動無線機50 (B、C,D)よりの発呼に関
連して開閉すべきスイッチ群23の動作の実行、ならび
に被呼者が通信網10に含まれている場合には、関門交
換機20宛の被呼者との通信設定に必要な情報の伝達。
b) 移動無線機50 (B、C,D)への着呼信号が
通信網10に含まれている発呼者から自関門交換t12
0を経て伝送されてきた場合に、通信路制御部21を介
して開閉すべきスイッチ群23の動作の実行、ならびに
ID識別記憶部24の検索による被呼移動無線機50 
(B、C,D>の現在位置確認。
C) 移動無線機50 (B、C,D>への着呼に関連
して、被呼移動無線!150 (B、C,D>の現在位
置を登録したゾーンをカバーする無線基地局30 (B
、C)への呼出信号の送出指示。まずこの呼出信号はそ
の移動無線機50 (B、C,D)の現在位置登録がさ
れているすべての無線基地°局30 (B、C)へ送出
され、これを受けた各無線基地局30 (B、C)では
、下り制御チャネルを用い移動無線機50 (B、C,
D>宛の着呼信号を同時刻に送出する。ただしこの送出
時刻は、必ずしも同時刻でなくてもよく、各無線基地局
30(B、C)ごとに時系列的に順次送出してもよい。
すなわち信号の時間差による干渉妨害をさける対策が講
じられていればよい。
d) 移動無線機50 (B、C,D>が通信開始後、
システム内の通信トラヒック事情が許せる場合は、送受
信ダイバシティ実施の判断および動作遂行の指示。ただ
し、この指示は後述するように情報の記憶と処理に適す
る場所として関門交換機20が選定された場合であり、
以下のe)〜g)も同様である。
e) 送受信ダイパーシティ実施中の移動無線機50 
(B、C,D)に関し、トラヒックの輻較必るいは重要
加入者の発呼や広帯域信号サービス希望者がその時刻に
現れた場合には、送受信ダイパーシティの多重度(使用
チャネル数)の減少ないし、ダイパーシティの停止の判
断および実行。
f)  a)〜e)項により、通信中の移動無線機50
 (B、C,D>が、場所の移動にともない同一ゾーン
内においても、あるいはゾーンを移行し無線基地局30
 (B、C)との通信品質が劣化した場合にはそのチャ
ネルに対し、通信(話)中チャネル切替の動作遂行の判
断。なお、この動作を遂行するには、対向する無線基地
局30 (B、C)に対し制御信号を送る必要があるが
この指示(制御信号)は、第2A図(a)に示すように
通話チャネルを用い通話信号の周波数帯域の上または下
側周波帯域を用い行われる。
g) 移動無線機50 (B、C,D>が、移動するこ
とにより、対向して通信中の各無線基地局30 (B、
C)の受信品質変化の測定結果を移動無線150 (B
、C,D>に報告させることにより、移動無線機50 
(B、C,D>の移動方向および移動速度を推定し、一
方別途調査した移動無線機(B、C,D>の移動方向の
無線基地局30 (B。
C)におけるトラヒック状態(通話チャネルの使用状@
)を総合的に判断し、必要により、これらの無線基地局
30 (B、C)と交信中の移動無線150 (B、C
,D>の送受信ダイパーシティの多重度の逓減または増
加の判断を行い実行する。
つぎに、システム全体の作用を、以下の項目順に説明す
る。
1)各種情報の記憶・処理場所の選定 2)位置登録 3)発呼動作 4)着呼動作 5〉トラヒック閑散時におけるダイパーシティの適用 (6)通信中チャネル切替およびダイパシティ効果の説
明と理論的根随。
(7)移動無線機の移動方向および、移動速度の推定と
トラヒック輻較対策上の通信チャネル割当法。
(8)通信トラヒック輻較時の通信(話)制限の実施と
、サービス種別、サービス・クラスとの関係。
(9)サービス種別の上位(広帯域通信)の無線チャネ
ルが使用可能な場合の使用すべき無線チャネルのグレー
ドアップ。
(1)各種情報の記憶・処理場所の選定本発明の移動体
通信の通信方法で重要な役割を果たす移動無線機50 
(B、C,D>の位置登録など各種情報の記憶・処理場
所の選定について説明する。移動体通信システムの運用
に必要な各種情報には、第12A図、第12B図、第1
2C図に示すものがある。
まず、移動無線機50 (B、C,D>関係の情報につ
いて第12A図により説明する。ここに示した情報はシ
ステムを構成するすべての部分に関係し、主としてその
構成部の属性とか、その時間における状態を表わすもの
である。静的情報とは、移動無線機50 (B、C,D
>に与えられた能力、条件あるいは状態であり、システ
ム設計および構築時に与えられるものでおる。たとえば
第12A図に示されているごとく移動無線1fi50 
(B、C。
D)に与えられた通信サービスの種類としては、電話、
高速データ、画像等がおる。そして、ある移動無線15
0 (B、C,D>では、これらのうちの1種類のみ通
信可能なものから、任意の2種類の通信が可能なもの、
おるいは3種類とも可能なものまである。
つぎにサービス・クラスとして行政、警察など職務上か
らの重要(VIP)加入者、会社社長などの高額の基本
料金を支払っている重要(VIP)加入者というような
種々のランクがあるが、一般の加入者クラスまで加える
と種々のレベルが考えられる。
サービス・レベルというのは、高品質伝送を希望する加
入者には他と区別して処理するもので、一般に重要加入
者と考えてよいが、一般加入者でも、通信トラヒックが
閑散な夜間等に高品質伝送を希望する加入者には、若干
のサービス料金の差を設けて準重要加入者扱いとしても
よい1、サービス可否というのは、通信料金未納の加入
者には接続することを拒否することや、サービス・エリ
ア、サービス種類、サービス・レベルを限定すること等
がある。
また、ダイパーシティの最大多重度とは、同時送受信可
能な無線チャネル数のうちの最大値のことである。
割当周波数帯とは、たとえば電話サービスに対しては4
00MHz帯、高速データ通信サービスに対しては80
0MHz帯、広帯域画像通信サービスに対しでは1.5
0H2と云ったように、サービス種類に応じて、その使
用周波数帯が異なる場合がある。これは1GHz以下の
周波数帯は通信の需要が輻幀しており、電話等狭帯域通
信しか周波数が割当てられないのに対し、1GH2以上
になると若干のゆとりがあり、画像などの広帯域通信に
も割当てられるからである。したがって、サー・ビス種
類ごとに電波伝搬特性が大きく異なり、システム構築上
十分な配慮が必要になる。
ト記はサービス種類ごとに周波数を割当てた例を示した
が、サービス・クラス別に割当てられる場合もある。す
なわち重要加入者には電波伝搬状態のよい400MH2
帯を割当て、一般の加入者には800MHz帯あるいは
1.5GHz帯を与えるというシステムも現実的である
暗証情報というのは他人に無断で使用されないようにす
るために、ロック機能を持だ’t!−IJす、あるいは
深夜等における着信(呼)を暗訓番号を知る人だけに限
定できるようにするために使用す・る、3つぎに、動的
情報とは、時間の経緯と共に変化する情報のことで、ま
ず無通信時においても移動無線機50 (B、C,D>
の電源をオンにし動作状態に移行すれば、移動無線機5
0 (B、C,D>の移動にともなって、それに対向す
る無線基地局30 (B、C)を変更することは、位置
登録場所の変更をともなう。
また、近傍の通信トラヒック状態とは、周辺に居る他の
移動無線機の通信状況の意味である。そして、移動無線
機50 (B、C,D>は複数の無線基地局30 (B
、C>からの送信電波を受信することで自己の移動無線
機50 (B、C,D>の移動方向や速さを測定するこ
とが可能である。
つぎに通信時の動的情報としては、まず、当然のことと
してS/N (信号対雑音比)の確認とそれに続く発着
呼(位置登録でもよい)にともなう制御信号の送受信の
タイミングの決定があり、これにはサービス種類や通信
トラヒック状況等により、移動無線機50 (B、C,
D)から送信した制御信号に対し、無線干渉波防止のた
めに、周辺にある複数の無線基地局30 (B、C)か
らの応答信号の送出タイミングを指示したり、トラヒッ
ク状態により信号送出のリサイクル数(再送回数〉を変
更する情報がある。リサイクルとは同一信号を時間差を
設けて再送することで、発着呼にかかわる制御信号をリ
サイクルすることにより伝送信号の品質向上に貢献する
このリサイクル数報の内容には、トラヒックの閑散時に
リサイクル数を多くすることも含まれる。
リサイクルはまたサービス種類、サービス・クラスやサ
ービス・レベルによりその回数を変えて、最高の品質を
保証するように使用することも可能である。
ダイパーシティの最大多重度は、トラヒック状態やサー
ビス・クラス等を考慮して、その時間に可能なダイパー
シティのために使用可能な無線チャネル数である。この
数は当然ながら静的な場合のダイパーシティの最大多重
度より同一か小さな値でなければならない。
ディジタル信号を用いた通信の場合の通信速度は、所望
の通信品質が得られない場合に通信速度を、その時の移
動無線150 (B、C,D)の移動速度、電波伝搬波
状態に適したものに変更するもので、一種のダイパーシ
ティと考えられる。
通話中チャネル切替の実行については、後述する。
トラヒック輻快状態は、その時間において移動無線機5
0 (B、C,D>から発着呼可能か否か、可能ならば
ダイパーシティ多重度の限界を知る上で重要であり、同
一のサービス種類(たとえば電話)において上位のサー
ビス・クラスの移動無線機(50B、C,D>でないか
ぎり、トラヒック輻幀時の発着呼は困難となる。あるい
は可能としても、ダイパーシティの実施はできなくなる
など、ある程度の通信品質の劣化を許さざるを得なくな
る。
実際のシステムでは、常時、通信トラヒック情報(空チ
ヤネル情報)を把握しておく必要がある。
そして自己の移動無線機50 (B、C,D>が重要(
VIP>加入者の場合は、トラヒックが異常に輻快しで
おり、電話用無線チャネルが全部使用中でのっても、高
速データ信号用おるいは広帯域供号用の無糊チャネルガ
空いておれば、それを用いて発着呼(信)が可能である
。これについては別項で説明する。
送信電力制御は、サービス・エリア内の他の移動無線機
への影響を最小限にして周波数の有効利用や自己の移動
無線機50 (B、C,D)の省電力化をはかるために
、通信に必要な最低限の送信出力に制限するために使用
する。
重要(VIP>加入者への無線チャネルの譲渡は、トラ
ヒック輻快時における重要(VIP)加入者の発呼がお
った場合や、重要(VIP)加入者用の回線のダイパー
シティ多重化を増加する必要がある場合に、他の重要(
VIP)加入者用の移動無線機ないしは対向して通信し
ている無線基地局からの要請により無線チャネルを譲渡
して、自己の移動無線機50 (B、C,D)のダイパ
ーシティ多重度を減少させ、あるいは早期終話を行うこ
とである。
以上、各動的情報は、すべてサービス種類、サービス中
クラス、サービス・レベル、サービス可否の@種別ごと
に収集を行わなければなうなり。
つぎに、無線基地830 (B、C)に係る情報につい
て第128図を用いて説明する。
まず静的情報として、その無線基地430 (B。
C)の有するサービスの種類別の通信能力(実装数)や
、同時に送受信可能な無線チャネル数があり、これらは
システム溝築時に決定される。また近傍に存在する無線
基地局30 (B、C)の静的情報も必要である。動的
情報としては、自己の管理するサービス・エリアに存在
する移動無線機50 (B、C,D>のID情報がある
。この情報には位置登録情報に必要な時々刻々のS/N
測定値がある。
通信トラヒック状態とは、通信中の無線チャネルを記憶
し、空チヤネル情報を更新し、把握することであり、第
128図中の8項のトラヒック輻快状態とも関係するが
、どの無線チャネルが無線干渉なく使用可能であるかの
情報等の意味である。
第12B図2.4.5〜11項はすでに説明した内容を
無線基地局30 (B、C)側からみたものであるから
説明は省略するが、4項の方向および速度の測定は周辺
の無線基地局30 (B、C)の協力によってなされる
ものである。
以上の各動的情報はすべてサービス種類、サービス・ク
ラス、サービス・レベルなどごとに収集を行わなければ
ならない。
関門交換機20に関わる情報を第12C図に示し説明す
る。
関門交換機20の設置時の能力、配下に収容されている
無線基地局30 (B、C)の数や地理的場所、収容さ
れている移動無線機50 (Q、C。
D〉の数が静的情報としてあり、いづれもサービス種類
、サービス・クラス性別に収集されねばならない。
つぎに動的情報として、第12’C図の各項に示すもの
がおるが、いづれも前述の説明から容易に理解されるの
で説明は省略する。
第12A図、第128図および第12C図で説明したシ
ステムの運用に必要な各種情報の記憶(保管)に適する
場所について説明する。
情報の記憶(保管)場所を適切に選定することはシステ
ム・コスト、サービス性のほか周波数の有効利用上大き
な影響を及ぼす。またこれらの情報を用いて発着呼動作
等システムの運用に必要な処理を行う場所については、
必ずしも情報を記憶した場所でなくてもよく、また処理
を行う際に、他の場所に記憶された情報を併用する必要
性もあるが、他の場所で処理を行うためには情報の伝達
が必要となることや、それにともなう遅延時間の問題が
あり、また、その場所で記憶している情報が処理に必要
な情報量の過半数を占める場合には、情報の主たる記@
(保管)場所と処理場所を同一にするように選定した方
が経済的、技術的な両面において有利である。
本発明の移動通信システムの運用に必要な各処理を行う
のに適した場所は、利用する情報を記憶している場所と
同一の場所が適している。ただし、以下に説明するごと
く、動的情報を記憶するのに適する場所は、情報の種類
により異なっており、したがって処理する場所もこれに
応じて変わることになる。
第13A図、第’138図および第13C図は本発明に
よる通信方法にかかわる各種情報の記憶(保管)および
処理する場所の一例を示す。
第13A図の情報の種類において示した各種の情報はす
でに説明した通りでおり、各情報を移動無線機50 (
B、C,D)と無線基地局30 (B、C)と関門交換
120のうちのどこに記憶(保管)するのが適当である
かを示している。図中の2重丸印は最も適する保管およ
び処理場所を示し、′1重丸印は補助的保管処理場所ま
たは何らかの理由で2重丸印の場所を選定できない場合
に設置覆る場所を示している。ただし、第13B図にも
ある通り移動無線機50 (B、C,D)で情報収集し
た場合と、無線基地局30 (B、C)で情報収集した
場合とでは同一情報についての2重丸印または1重丸印
が異なっている部分がある。これはどこを中心にみるか
による見解の相違であり、具体的なシステム構築では、
後述するようなシステム内の諸条件により、どちらかを
最適場所として選定する必要がおる。
第13A図、第13B図および第13C図において、位
置登録の項の地域限定電話とは、特定の無線基地局の管
理するサービス・エリアあるいはサービス・エリア内の
特定のサービス・エリアに限定して、あるグループの移
動無線機にサービスを提供するものである。本発明にお
いては、特定の無線基地局30 (B、C)に限定した
場合であり、このグループの移動無線機50 (B、C
,D>は他のサービス・エリアへ移動すると、発着呼や
位置登録等が不能となる。したがって、情報の記憶(保
管)および処理に適する場所としては、特定のサービス
・エリアを管理する無線基地局30(B、C)であり、
他局に与えたのでは不経済となる場合が多い。
また、第13A図および第13B図において通信品質の
項からVIPへのチャネル譲渡の項に関しては、位置登
録1発着呼処理1割当周波数の項のごとく、電話、高速
データ、画像などのサービス種類別には記入せず一括し
て1重丸印または2重丸印をつけたが、これはあくまで
も−例であり、正確には位置登録などの項に示すように
サービス種類別に記入しなければならないシステムもあ
る。
すなわちこの場合、サービス種類により情報の記憶(保
管)および処理する場所が、それぞれ異なる場合がある
。加えてサービス・クラスやサービス・レベルについて
も上述のサービス種類と同じで、そのレベルにより情報
の記憶(保管)処理する場所が、それぞれ異なる場合が
ある。したがって、システムにより、第13B図に示し
た各情報の記憶(保管)9!1理に適する場所として多
数の組合せが存在することになる。
つぎに、なぜ情報の最適な記憶(保管)および処理場所
が、それぞれの情報内容により異なるかを説明する。−
例として第138図で説明した動的情報のうち、発着呼
処理(無線チャネル割当)について述べる。
システム・モデルとして、第14図に示す小ゾーン方式
の例を説明する。第14図の小ゾーン方式においては、
少ゾーンの半径は2〜5Km程度としてNTTの自動車
電話方式に近いシステム・イメージとする。このモデル
においては、電話のほかに高速データや画像サービスも
実施可能とする。図中の数字は各ゾーンに割当てられた
チャネル数(したがって各無線基地局30 (B、C)
内の送受信機の実装数)とする。
上、中および下段の数字は、それぞれ電話、高速データ
および画像の割当チャネル(CH)数である。一方、こ
れらの数字は移動無線機50(B、C,D)の分布数(
比率)、あるいはトラヒック分イ5(比率)図とも考え
られる。すなわち中央の小ゾーンに対して周辺の小ゾー
ンにおいて、電話チャネルが半分になっているのは、た
とえば、移動無線機50 (B、C,D>のサービス・
エリア内の分布が、中央では2000台であるのに対1
)、周辺では1000台と1/2であり、あるいはこれ
らの移動無線1fi50 (B、C,D)からの通話ト
ラヒックが、中央で5Qアーラン、周辺で257−ラン
と台数に比例していることを示していると想定すること
にする。また、高速データ用通信サービスに対する発呼
処理も、電話と同様と仮定して説明を省略する。
一方、画像サービスはこれに対し中央での割当チャネル
数が、周辺より相対的に大きくなっており、かつその絶
対数は電話よりはるかに小さい値である。これは画像サ
ービスが、もともと電話に比ベニーズが少ないからであ
り、実際のシステムではこのモデルのようになるものと
考えられる。
さて、上記のようなモデルで移動無線機50(B、C,
D>から発呼があった場合、その処理をどの機器(移動
前#!機50 (B、C,D>、無線基地局30 (B
、C)または関門交換機20>で行うと合理的かを説明
する。
まず電話の場合には、無線基地局30 (B、C)もし
くは移動無線t150 (B、C,D>で行うのがよい
。それは各小ゾーンとも割当チャネル数は多数あり、か
つ中央と周辺での割当数にそれほどの大差がないので、
たとえば中央にある関門交換機20にまとめて一括する
よりは、各無線基地局30 (B、C)あるいは移動無
線機50 (B、C。
D))で分散処理するのが処理能力上合理的だからであ
る。
一方、画像サービスは、中央の無線基地局30(B、C
)(すなわら、ここに関門交換機20が設置されると仮
定するが、必ずしも中央に設置する必要はない)と同じ
場所にある関門交換機20で処理を行った方がよい。そ
れは、各無線基地局30 (B、C)でチャネル割当て
を実行すると、周辺の他の無線基地局の割当状態を考慮
しないで行われることになるので、無線割当チャネル数
の少ないために発生する諸現象が、電話の場合より多く
発生しやすい。すなわら、これらの現象とは、無線干渉
、トラフィック輻快1通信中チャネル切替、VIP加入
者への無線チャネルの譲渡等である。他方、もし関門交
換@20で第14図に示された全エリア(19個のゾー
ン)の画像サービスにかかわるチャネル割当を一元的に
実施すれば、上記の諸現象はすでに収集し記憶されてい
る情報を検索すれば、予見可能である。したがって、あ
らかじめ考慮して割当てることが可能となるが、画像の
トラヒックそのものが電話に比較して1桁以上少ないの
で、処理能力上問題となる事態は実際上無視することが
可能である。
発呼信号が電話か高速データか画像かを識別する回路構
成の一例を、すでに説明した第1J図に示している。
以上の説明は、発着呼処理の場合について行ったが同様
なことはサービス・クラス、サービス・レベルについて
もそれぞれのクラスやレベルに対し情報の記憶(保管)
および処理に適する場所が異なる場合がおる。
さて、つぎに位置登録1発呼動作等システムの各動作を
説明するが、これらの説明では情報の記憶と処理に適す
る場所の選定は、電話サービス等トラヒックが大きく、
また割当無線チャネルが多数与えられているものとして
、移動無線1150(B、C,D>に処理機能を分散さ
せた場合をとり扱う。ただし、文中に説明するごとく、
一部の情報を無線基地[30(B、C)あるいは関門交
換機20に並列記憶させたり、ある種の動作、たとえば
有線区間(関門交換機20と無線基地局30 (B、C
)’)での通話路の切替処理は関門交換120で実施す
る等、移動無線機50 (B、C。
D)以外でも実t!することにイ【る。
(2)位置登録 移動無線機50 (B、C,D>の常置場所であるホー
ム・エリア、あるいはホーム・エリア以外のサービス内
のエリアであるローム・エリアにおいて、すでに関門交
換機20および周辺の無線基地局30−1〜30−nが
動作しでいるときに、移動無線機50 (B、C,f)
)の電源スイッ天がオンされて、動作を開始すると、最
初に行われるのが位置登録動作である。この位置登録動
作の流れを第4A図および第4B図に示し、説明する。
移動無線機50 (B、C,D>の電源スィッチがオン
されると、現在の位置を登録するための動作を開始する
信号が上り制御チャネル(CH)を用いて、周辺の無線
基地局たとえば30−1〜3Q−nに対して送出される
(3201、第4Δ図)この移動無線機50 (B、C
,D)からの動作開始信号を受信ケると(S202>、
無線基地局30は移動無線機50 (B、C,D)の動
作開始を確認しく5203>、確認したら(S203Y
ES) 、もし下り制御チャネルがオフの状態にある場
合には、これをオンにして、位置登録信号送出許可を下
り制御チャネルを用いて送出する(S204)。
位置登録信号送出許可を受信すると(S205>、移動
無線機50 (B、C,D>は、上り制御チャネルを用
いで、自己のID(識別番号)を乗せて、位置登録信号
を送出する(S206)。このとき送出されるIDは、
第2C図(e)または(f)で示されるすべてのIDを
送ってもよいし、その時点で所望するサービス種類のみ
のIDだけ送出してもよい。
さて、この制御チャネルを用いての交信は、制御チャネ
ル専用の送受信部をもたない、たとえば第1D図に示す
無線基地局30Bにおいても、無線送受信回路46.4
8がすでに他の移動無線機との間で使用されている場合
であっても、複数チャネルを高速でチョップして同時に
送受信することができるから、常時確保されている。
位置登録信号を受信すると(S207)、無線基地局3
0 (B、C)では、受信品質を検査し、無線基地局3
0 (B、C)が交信可能なサービス種類が含まれてい
るときは、そのIDを記憶する。
また、たとえ無線基地局30 (B、C)が交信不能な
サービス種類が含まれていても、その日情報を加えて記
憶する(3208>。後者の必要性は、通信チャネル切
替時等において、周辺に存在する無線基地局30 (B
、C”)へ情報を提供するために記憶するものである。
さて、受信品質を検査した結果一定値以上である場合に
は(8209YES、第4B図)、位置登録要求信号を
関門交換機20に対して送出する(3210>。この登
録要求信号を受信した(S211)関門交換機20では
、複数の無線基地局30−1〜30−nに受信品質およ
び位置が記憶されていることを登録する(S212>。
この登録作業が完了すると、登録完了信号が送出される
(8213)。この登録完了信号を受信した無線基地局
30 (B、C)では、下り制御チャネルを用いて移動
無線機50 (B、C,D)に転送する。
登録完了信号を受信した(3215>移動無線機50 
(B、C,D>は、受信内容を検査して登録された各無
線基地局30 (B、C)のID(識別番号)をIDロ
ーム・エリア情報照合記憶部54に記憶する(3216
)。
以上の動作により位置の登録動作は終了し、着呼に対し
て待機状態に入る。
なお、以上の説明から明らかなように本発明による移動
通信システムの移動無線150 (B、C。
D)の位置登録は、従来のシステムと異なり複数の場所
(無線基地局単位)にサービス種類に対応したIDが登
録されることとなる。これが本発明の1つの特徴を表わ
すものである。また、無線基地局30 (B、C) 、
および関門交換1120では、位置登録情報を記憶する
場合に、移動無線@50(B、C,D)から送られてき
た位置登録信号の品質を測定し、その値を含めて記憶す
る。それゆ女。、たとえば関門交換機20では、移動無
線機30 (B、C,D>の位置登録信号を記憶するの
に、受信品質の上位だった無線基地局30 (B、C)
のIDどともに、たとえば、つぎに示すように受信品質
のQい順に記憶する。
第1表 見線馴]遅 A肱東策@ 東倶−,%F時刻 年月日 ミイ基−,iC霞し 時分秒 50  1987、B、11 13、24.56 45  1987.8.It 13、24.5B 35  1987.B、11 13、24.56 301987.B、11 13、24.56 25  1987.B、11 13、24.56 II)        IO 同様に各無線基地局も無線基地局30(1’3C)が受
信()た情報のみならず、第1表に示すような周辺の無
線基地局の受信情報も合せて記憶する23これは移動無
線前50 (B、C,D)との間i′″通信路が設定さ
れ幼とき移動無線機50 (B、C。
D〉の移動(ともなう通信中チャネル切替実施のときり
有用な情報で市るばかゆでなく、移動無線$150 (
B、C,D>の移動方向、速度7’X ト@”A定づ′
るのに必要だからで・ある、9 −F記と同様へ理由のために、移動無線はりC)(B、
C,D)内のI r) r]−ム・工i))′情報)(
(ミ角記憶部54においても、第1表と同じく情報を記
憶する。
つぎに移動無線機50 (FJ、 C,D)が待受中(
通話しない状態)に33いて位置登録したシー・ンから
移動し、隣接ゾーンへ移行し・だとする。この移動の認
識は、たとえば無線基地局30 (B、C)から常時制
御信号が送出されているシステムでは、受信した制御信
号にaまれでいる無線基地局30(B、C)のIDを移
動無線@50 (B、C,D)で記憶しているIDと照
合すれば判別できる。
無線基地局30 (B、C,D>から常時には制御信号
が送出されていないシステムでは、所定の時間間隔で移
動無線機50 (B、C,D>から周辺の無線基地局3
0 (F3. C)宛に上り制御チャネルを用いて下り
制御信号送出要請を行い、これに応じて各無線基地局3
0 (B、C)から送られてきた無線基地局30 (B
、C)のIDを移動無線機50 (B、C,D>で記憶
しているID情報と照合することにより可能となる。
以上いずれのシステムにおいても、この結果得られた無
線基地局30 (B、C)のID情報のうち、それまで
移動無線機50 (B、C,D>で記憶していた基地局
ID情報と異なる新しい基地局ID情報がすくなくとも
1つ以上あることを発見した場合には、移動無線機50
 (B、C,D>は新ゾーンへ移行したものと判断し、
制御部58(B、C)’ (第1B図参照)は、IDロ
ーム・エリア情報照合記憶部54への位置登録の更新を
実行する。すなわち上り制御チャネルを用いて移動無線
機50 (B、C,D)のID情報を周辺の無線基地局
3ocs、c>へ送信する。
この信号を良好に受信した複数の無線基地局30 (B
、C)では、すでに説明しノだのと同様の手続きを行い
、関門交換120へ移動無線機50(B、C,D)のイ
装置登録信号を送出する。この信号を受信した関門交換
機20では、自装置内のID識別記憶部24を動作ざぜ
移動無線機50(B、C,D)の位置登録情報として、
従来の情報から、新情報に書きかえさせる。これにより
、移動無線機50 (B、C,D>の位置登録が更新さ
れる。
以上の更新作業は移動無線Ifi50 (B、C,D)
が待受時であるから必要なのであり、通信(話)中に新
ゾーンへ移動した場合には、後述するように、関門交換
機20へは新通信チャネルの割当を新無線基地局(B、
C)と移動無線機50 (B。
C,D)との間で行わせる時、同時に位置登録を更新さ
せるので、特別の動作は不要でおる。
なあ、無線基地局30 (B、C)に設置される無線様
の数が少なく、制御チセネル用の無線機を通信チャネル
用に転、用するシステムにおいては、無線基地局30 
(B、C)が他の移動無線機50(B、C,D)と通信
中のときは、従来技術を用いたのでは、他に待機中の無
線機がないため、たとえ別の移動無線機から位IM登録
要求が出されても、無効呼となっていた。ところが移動
無線機の構成として、たとえば第1B図に示すような複
数のシンセサイザ55−1〜55−n、56−1〜56
−nや切替スイッチ64−L 64−2などを具備させ
ることにより、送受信チャネルをチョップしながら反復
して切替える方法により、すでに他の移動無線機と通信
中であっても、新しく着呼した移動無線機との制御チャ
ネルによる交信が可能である。()たがって位置登録を
受付けることが可能となる。
(3)発呼動作 移動無線機50 (B、C,D)からの発呼動作につい
て説明する。
移動無線機50 (B、C,D>は電源がオンされてお
り、(2)項で説明した位置登録が完了しているものと
する。移動無線機50 (B、C,D)から同一システ
ム内の他の移動無線機、あるいは第1A図に示されてい
る通信網10に収容されている端末機を呼ぶ場合の発呼
動作は、現在使用されている自動車電話機からの発呼と
同様にダイアル操作が行われる。
さて、使用者が第1B図に示される移動無線機50の端
末部5つの動作オンなどの操作を開始する。この場合、
操作者は電話、データ等サービス種類別の動作開始を行
うものとする。この状態では、移動無線機50から送出
する発呼信号が、どのタイミングで上り制御チャネル(
移動無線l1iN50から無線基地局30 (B、C)
)に送出すべきかを、移動無線機50の制御部58は知
っている。
それは発呼状態以前の待呼時において、すでに複数の無
線基地局30 (B、C)から送出されている下り制御
チャネル(無線基地局30 (B、C)から移動無線機
50)を、この移動無線機50は捕捉しており、この巾
に含まれている制御信号の発呼可のタイミングを認知し
ているからでおる。
また移動無線機50では、第1B図に示す全機能が活動
状態にはいる。とくに、シンセサイザ55−1.55−
2.・・・、55−nに対しては局部発掘周波数発振の
準備をさせるが、切替スイッチ64−1はシンセサイザ
55−1を選択する位置に固定する状態を保持する。ま
た、シンセサイザ55−1に対して制御部58では制御
信号を送出し、下り制御チャネル受信のための局部発振
周波数を発振させる。一方、移動無線機50の周辺にあ
る無線基地局30−1.30−2.・・・、30−nで
は、その無線基地局には無線機が1台しか存在していな
い場合、他の移動無線機と通信中か否かにより、つぎの
動作で移動無線@50からの上り制御信号の受信につと
めている。
まず、その時点で他の移動無線機と通信中の無線基地局
30 (B、C)では、その無線基地局30 (B、C
)にある受信および送信切替用制御器65C,67C,
およびシンセサイザ55−1゜55−2.56−1.5
6−2が動作中であり、このうち55−1.56−1は
他の移動無線機との通信に必要な局部発振周波数を出力
し、シンセサイザ55−2および56−2は制御チャネ
ルでの交信を必要とする局部発振周波数を出力している
。それゆえ、無線基地局30 (B、C)の近傍に居る
移動無線1fi50からの発呼には、直ちに応じられる
状態を保っている。
つぎに、その時点で他の移動無線機との通信もなく、制
御チャネルで待機中の無線基地局30(B、C)にあっ
ては、無線受信回路68の受信状態を制御チャネルを受
信できるようにして固定している。したがって無線送信
回路66などは休止中であり、単に無線受信回路68、
シンセサイザ55−1のみが動作中である。
さて、以上の状態の下において移動無線機50から発呼
要求信号が送信される。この移動無線機50のIDを含
む発呼要求信号は、第1B図の制御部58で作成され、
無線送信回路66へ送られる。無線送信回路66では変
調が加えられ、適当なレベルに増幅後、送信ミクサ61
からアンテナに加えられ無線基地局30−1等へ送られ
る。
この信号を良好に受信した無線基地局30−1等におい
ては、受信信号の内容を検査して、無線基地局30−1
のID識別記憶部34に記憶され、位置登録の完了して
いる移動無線機50からの発呼であることを確認し、無
線基地局30−1で受信した受信品質の数値および空チ
ヤネル番号を加えて、発呼してきた移動無線機50へ返
信し、移動無線機50が使用すべき通話チャネル番号を
決定するように要請する。もし無線基地局30−1の記
憶部34に記憶されていない移動無線機であf)ば、こ
の時点で記憶し、この追加した情報を移動無線機50へ
返信する。ただ(ハ、この場合返信のタイミングは、他
の無線基地局からの返信に干渉妨害を与えないように前
述したような受信品質と関連したものとする。
一方、これら周辺の無線基地局30−1,302、・・
・、30−nからの応答信号を受信した移動無線機50
では、その時点における通信トラヒック状態やサービス
種類を考慮し、ダイパーシティ送受信すべき無線基地局
の数を決定する。すなわち無線基地局30−1.30−
2.・・・、30−nからの応答信号の内容を検査し、
通信品質が一定の規格を満足しているもののうちから、
移動無線機50の移動方向や速度、移動無線機50に具
備されているダイパーシティ送受信可能な多重度、電波
妨害を発生するおそれのない空通信チA・ネルおよび周
辺のトラビック状態等から、無線基地局30−1.30
−2および30−nと通信づることを決断したとする。
この場合移動無線機50では上り制御チやネルを用い、
無線基地局530〜′1゜30−2および30−nに対
し)、それぞわ使用する通信チャネル番号を通知し、同
番号のチャネルで待機するよう要求する。
これら無線基地局30−1等では、制御信号に指示され
たタイミングをもって、それぞれ無線基地局30−1〜
30−nが指示された通信チャネルで待機中であること
を報告する。
上述の複数の無線基地局30−1〜30−nからの移動
無線機50への報告(送信)は同時期に送信しても差支
えない。ただし、この場合、帯域外にそれぞれ占有周波
数帯を異ならせ、どの無線基地局30から送信されたか
を移動無線11150で識別させることが必要になる。
以上、発呼動作の流れを、第5A図および第5B図に示
し説明する。ただし発呼処理を行なう場所は移動無線機
50とし、移動無線機50からの発呼は通話のみを仮定
し通信する無線基地局30は1局(30−1>だけ示し
た。関門交換4120および無線基地局30−1はすで
に動作を開始しており、移動無線150も動作を開始し
て、第4A図、第4B図で説明した位置登録作業を終了
している。送受話機があげられて(オフ・フック)、上
り制御チャネル(CH)を用いてこのオフ・フック信号
と、移動無線機50のiD(識別番号)が送出される(
S231、第5A図)。
これを受けた無線基地局30−1では、移動無線機50
のIDを検出し、ID識別記憶部34にすでに記憶され
ているものであることを確認する(3232>。
そこで無線基地局30−1は、移動無線150から受信
した受信品質の値および現在の空チヤネル番号を加えて
発呼応答信号として下り制御チャネルを用いて送出する
(3233>。
このような発呼応答信号を複数の無線基地局30から受
けた移動無線機50は各無線基地局30からの受信品質
の値を検討し、ダイパーシティ送受信可能な、たとえば
無線基地局30−1〜30−nを選択し、空チャネルを
確認しく5234)、使用する通話チャネルを指定する
信号を送出する(8235>。ここで、無線基地局30
−1に対してはチャネルCH1を送出する。無線基地局
30−1では、移動無線機50が指定してきた通話チャ
ネルが空いていることを確認して、そのチャネルに切替
えて(S236) 、チャネル切替完了報告を下り制御
チャネルを用いて送出する(3237)。この切替完了
報告を受けて(3238>、移動無線1150では、指
定した通話チャネルでダイヤル・トーンを待つ(323
9>。
一方、無線基地局30−1では、関門交換機20に対し
て発呼信号を送出する(3240)。これを受けた関門
交換機20は、移動無線機50のIDヤ、通信品質をI
D識別記憶部24に記憶し、通話路制御部21の制御に
よりスイッチ群23の、たとえば5W1−1をオンして
無線基地局30−1を通信網10の交換機11に接続す
る(S241〉。
そこで交換機11側からは、関門交換機20のスイッチ
群23を介してダイアル・トーンが送出される(S24
2、第5B図)。
このダイアル・トーンは無線基地局30−1でチャネル
CH1(下り)により転送されて(S243)、移動無
線機50で受信され、通話(信)が設定されたことを確
認する(S244)。移動無線150は、宛先のダイア
ル信号をチャネル番号11(上り)を用いて送出しく5
245)、交換機11が動作して通信網10の宛先まで
の通話(信)路が設定される(5247>。その後通話
がなされる(3248>。
通話が完了すると、送受話器がオン・フックされて(S
249>、オン・フック信号と終話信号が移動無線機5
0からチャネルCH1(上り)を用いて送出される(3
250>。これにより無線基地局30−1は終話を確認
しく3251)、終話を関門交換機20に伝える。そこ
で関門交換機20では、スイッチ群23のスイッチ5W
1−1をオフにし、通話が終了する(3252>。
以上は通信が音声信号と仮定したが、それ以外の信号の
場合も全く同様に実行される。
第5C図、第5D図、第5E図、第5F図および第5G
図は、移動無線機50 (B、C,D)からの発呼動作
がおった場合に、地域限定電話信号に関する処理を無線
基地局30−1で行う場合と、画像信号に関する処理を
関門交換機20で行う場合と、一般の電話信号に関する
処理を移動無線機50 (B、C,D>で行う場合の動
作の流れを示している。
ここで移動無線1150からの発呼は、通話のみを仮定
し通信する無線基地局30は1局(30−1)だけ示し
た。関門交換機20および無線基地局30−1はすでに
動作を開始しており、移動無線機50も動作を開始して
、第4A図、第4B図で説明した位置登録作業を終了し
ている。送受話機があげられて(オフ・フック)、上り
制御チャネル(CH)を用いてこのオフ・フック信号と
、移動無線機50のID(識別番号)が送出される(S
151、第5C図)。
これを受けた無線基地局3O−1r″は、移動無線機5
0のIDを検出し、ID識別記憶部34にすでに記憶さ
れているものであることを確認する(S152)。
この確認により、地域限定電話用、またはそれ以外の電
話用、高速データ用、あるいは画像用の発呼信号である
かを調べ(第1J図参照)、この発呼信号の処理は、関
門交換機20が担当(画像)すべきか、無線基地局30
−1が担当(地域限定電話または高速データ)すべきか
、移動無線機50が担当(地域限定以外の電話)すべき
かを決定する(3153)。
画像用の発呼信号であり、関門交換620がこの発呼処
理を担当することに決定するとく5153−20> 、
無線基地局30−1は、移動無線機50ののIDを関門
交換機20に送信して、発呼処理を要請する(3154
、第5D図)。
移動無線機50からの発呼信号を無線基地局30−1を
経由して受領した関門交換機20では、移動無線機50
の[)を検索し、(S155)、無線基地局30−1で
現在空いているチャネルを調べ、使用可能な空チャネル
を確認すると、使用すべきチャネル番号を指定する信号
を無線基地局30−1に対して送出する(3156)。
無線基地局30−1は指定されたチャネルの空きを確認
すると、指定チャネルの番号を移動無線4150へ制御
チャネル(CH)を用いて転送する(3157)。
移動無線は50は、指定チャネルの空きを確認すると、
このチャネルに切替える作業を開始しく3158)、チ
ャネル切替作業の完了を制御チトネルを使用して無線基
地局30−1へ報告する(3159)。そこで移動無線
機50では無線基地局30−1からダイヤル・I〜−ン
が送られてくるのを持つ(3160)。
チャネル切替完了報告を受けた無線基地局30−1では
、これを確認すると(S1’61)、チャネル切換完了
の信号を関門交換機20に対して送出する(3162)
これを受けた関門交換機20は、移動無線@50のID
や、通信品質をID識別記憶部24に記憶し、通信路制
御部21の制御によりスイッチ群23の、たとえば5W
1−1をオンして無線基地局30−1を通信網1Qの交
換機11に接続する(S163)。
そこで交換機11側からは、関門交換機20のスイッチ
群23を介してダイアル・トーンが送出される(S18
0、第5G図)。
このダイアル・トーンは無線基地局30−1でチャネル
C上11(下り)により転送されて(S’181)、移
動無線機5Qで受信され、通話(信)路が設定己れだご
とを確認する(3182>。移動無線150は、宛先の
ダイアル信号をチャネルCl−11(上り)を用いて送
出しくS183>、無線基地局30−1では、そのダイ
アル信号を関門交換120に対し“C転送し・(318
4)、交換機11が動作して通信網10の宛先までの通
話(信)路が設定される(3185)。その後通話(信
)がなされる(3186)。 通話(信)が完了すると
、送受話器がオン・フックされて(S187)、オン・
フック信号と終話信号が移動無線機50からチャネルC
)−11(より)を用いて送出される(3188)。こ
れにより無線基地局30−1は終話を確認しく3189
)、終話を関門交換機20に伝える。そこ【関門交換機
20て1ま、スイッチ群23のスイッチ5W1−1をオ
フにし、通話(信)が終了する(3190)。
ステップS’153(第5C図)で、発呼信号が地域限
定電話または高速データであり、無線基地局30−1が
ごの発呼処理を担当することに決定すると(S 153
−30−1 ) 、無線基地局301は現在空いている
チャネルを調べ、使用可能な空チャネルを確認すると、
使用すべきチャネル番号を指定する信号を制御チャネル
(CH)を用いて移動無線150へ送出する(S164
、第5E図)。
移動無線機50は、指定チャネルの空きを確認すると、
このチャネルに切替える作業を開始しく3165)、チ
ャネル切替作業の完了を制御チャネルを使用して無線基
地局3Q−1へ報告する(S166)。そこで移動無線
機50では無線基地局30−1からダイアル・トーンが
送られてくるのを待つ(S167)。チャネル切換完了
報告を受けた無線基地局30−1では、これを確認する
と(3168)、発呼信号全関門交換1m20に対して
送出する(3169)。これを受けた関門交換機20は
、移動無線機50のIDや、通信品質をID識別記憶部
24に記憶し、通信路制御部21の制御によりスイッチ
群23の、たとえば5W1−1をオンして無線基地局3
0−1を通信網10の交換機11に接続する(S170
>。
以下はステップ3180(第5G図)へ移行して通信が
行われる。
ステップ3153(第5C図)で発呼信号が地域限定以
外の一般の電話であり、移動無線機50がこの発呼処理
を担当することに決定すると(Sl 53−50> 、
無線基地局30−1は、移動無線機50から受信1−、
+た受信品質の値および現在の空ヂャネル番号を加えて
発呼応答信号として下り制御チャネルを用いて送出する
(S171、第5F図)。
このような発呼応答信号を複数の無線基地局30から受
けた移動無線機5Qは各無線基地局30からの受信品質
の1訂を検討し7・、ダイパーシティ送受信可能な、た
とえば無線基地局30−1−・30−nを選択し、空チ
ャネルを確認しくS172>、使用する通話チャネルを
指定する信号を上り制御チャネルを用い゛て送出する(
S173)。無線基地局30−1では、移動無線!11
50が指定してきた通話チャネルが空いていることを確
認して、そのチャネルに切替えて(S17/1.)、ヂ
ャネル切替完了報告を下り1lilJflJチヤネルを
用いて送出する(3175)。このチャネル切替完T報
告を受けて(S’176)、、移動無線機50では、指
定した通話チャネルでダイヤル・トーンを持つ(S17
7)。
一方、無線基地局30−1では、関門交換機20に対し
・て発呼信号を送出する(3178>。これを受けた関
門交換機20は、移動無線機50のTDや、通信品質を
ID識別記憶部24に記憶し、通信路制御部21の制御
によりスイッチ群23の、たとえば5W1−1をオンし
て無線基地局30−1を通信網10の交換機11に接続
する(S179)。
以下はステップ5180(第5G図)へ移行して通信が
行われる。
(4)着呼動作 以上は移動無線機50からの発呼について本発明を説明
したが、以下移動無線機50への着呼の動作の流れを第
6A図および第6B図を用いて説明する。ただし、この
場合も通信は音吉信号と仮定する。ここでは多くの無線
基地局30のうち、30−1を代表り、て示()た。た
とえば無線基地局30−1などの近傍に存在する移動無
線機50等はすべての無線基地局30で共通して使用す
る制御チャネルで待受けている。
第1A図において通信網10から関門交換機20に移動
無線機50宛の着呼信号が入来したとする。関門交換1
1t20内のID識別記憶部24では、入来しだ着呼信
号を検査し、被呼者のIDを調べたところ現在位@登録
されている無線基地局30(複数)が検索されたとする
。すると通信制御部21を経由して移動無線機50が位
置登録されているすべての無線基地局30宛に着呼信号
を同時に送出する(3271、第6A図)。
この信号を受信した各無線基地局30では、自局内のI
D識別記憶部34 (C)を検索し移動無線機50のI
Dがそこに記憶されていることを確認すると、下り制御
チャネルを用いて、移動無線ta50宛に着呼および通
話チャネル指定要請の信号を無線基地局30−1のID
を加えて送出する。
他の無線基地局30にも同様な動作で移動無線機50を
実質的に同一時刻に呼出すことになる(S272)。
一方、この着呼信号は制御チャネルで待受中の移動無線
機50で受信され、受信信号の品質や信号の内容を検索
し、移動無線機50宛の着呼信号であることを確認した
後は(3273>、自移動無線機50が近傍の通話トラ
ヒック状態を考慮の上、それぞれ無線基地#30−1.
30−2.・・・30−nと通信可能な通話チャネルを
決定し、上り制御チャネルを用いて、無線基地局30−
1゜30−2.−.30−n宛に送信する(S274>
。またこれと同時に移動無線機5C)(第1B図)内の
各シンセサイザ55−1.55−2および56−1.5
6−2.・・・、56−nや切替スイッチ64−1.6
4−2と受信および送信切替用制御器65Gおよび67
Cを動作させ、たとえば通話チャネルCH1(無線基地
局30−1用)、通話チャネルCH2(無線基地局30
−2用)、・・・・・・通話チャネルn(無線基地局3
0−n用〉で送受信可能な状態に移行させる。移動無線
機50からの上り制御チャネルを受信した各無線基地局
30−1〜30−nでは、受信信号の品質を検査し、発
信した移動無線機50のIDを確認して(3275)、
着呼応答信号を関門交換機20に対して送出する(32
76)。
この関門交換機20への着呼応答信号には、通話路設定
のためのスイッチ群23への信号も含まれている。そこ
でこの着呼応答信号を受けると、関門交換機20では、
移動無線機50のIDがすでにID識別記憶部24に記
憶されているか否かを確認し、記憶されていない場合に
は、無線基地局30−1の品質検査のデータとともにI
D識別記憶部24に登録しく5277)、この記憶した
IDなどを含む応答確認信号を無線基地局301などへ
送出する(8278)。
この応答確認信号を受けた無線基地局30−1では、移
動無線機50のIDが正しく登録されたことを確認しく
3279>、移動無線機50から指定されたチャネルが
空いているか否かを確認して切替λの可否を検討しく3
28C、第6B図)、その結果である切替/1認否の信
号を下り制御チャネルで移動無線機50に送出する(3
281>。
この切替え認否の信号を受信した(S282>移動無線
機50では、空きチャネルが無いために、指定したチャ
ネルの切替えが認められない場合には(3283NO>
 、ステップ5274にもどり、別の通話チャネルを指
定する(S274)。指定したチャネルが空きチャネル
であり、切替えが認められた場合には(S283’l/
ES)、そのチャネル#J切替えて、チャネル切替完了
報告を上り制御チャネルを用いて送出する(3284)
空きチャネルに切替えられたことを確認した(3285
)無線基地局30−1では、このチャネルに切替えて、
チャネル切替完了信号を関門交換機20に対して送出す
る(3286)。
関門交換機20では、チャネル切替完了信号を受けると
、交換機11を介して通信網10への通話路を設定する
ために、通話路制御部21を動作させてスイン′:f−
u 23のたとえば5W1−1をオンに1./て、無線
基地局30−1と通信網10とを接続する(3287)
0そこで通信網10側からは関門交換機20を介して呼
出信号が送出され(3288、第6C図)、これを無線
基地局30−1で確認する(3289)、そこで呼出ベ
ル信号を設定された通話チャネルCH1で送出し、移動
無線機50で呼出音を発生ずる(3291>。
この呼出音により移動無線機50側の送受話器が持ち上
げられる(オフ・フック)と(3292>、チャネルC
[〜11でオフ・フック信号が送出され、無線基地局3
0−1で転送されて(3293)、関門交換機20に受
信されて(3294>、通信!110と移動無線機50
との間で通話が開始される(3295>。
通話が終了すると、送受話機がおろされ、オン・フック
信号と終話信号がチャネルCHIにより無線基地局30
−1に送られ(3296)、終話を確認した無線基地局
30−1では、この信号を転送する(S297>。この
オン・フック信号および終話信号を受けた関門交換機2
oは、通話路制御部21を動作せしめてスイッチ群23
の5w1−1をオフして終話する(3298)。
以上の説明において、無線基地局30−1に設置された
制御用の送受信機を通話ヂトネル用に転用するシステム
においても、移動無線機の構成で説明したような送受信
チャネルを時間的に反復切替える方法により、すでに第
3の移動無線機と通信中であっても、新しく着呼した移
動無線機と制御チャネルを用いて交信することが可能で
ある(第1D図、参照)。
すでに説明した(3)発呼動作および(4)着呼動作に
例示したシステムでは、無線チャネルとして、制御用の
専用の無線チャネルと通話専用の無線チャネルとが明確
に分けられているものでおった。しか実際のシステムで
は、この区別が明確でないものもある。そのようなシス
テムにおいては、特定の通話チャネルを以上に説明した
制御チャネルに見立てて同等の動作を行わせることが可
能である。
以上の説明では、通信が音声信号と仮定l、2だが、そ
れ以外の信gの場合も全く同様に実行される1、(5)
トラビック閑散時におけるダイバーシフィの適用 (3)項および(4)項で説明したような発着呼動作に
より、通信網10内の一般の電話機Aと移動無線機50
との間で(あるいはシステム内の2つの移動無線機間で
)通信が開始されたとする。
この場合移動無線機50が通信する無線基地局30は1
つで、かつシステム内の通信トラヒック状態、すくなく
とも移動無線機50の近傍にあけるトラヒック状態は、
ビジー・アワーすなわち最繁時ではないとする(無線基
地局30の数が2またはそれ以上の場合でも同様に実施
可能である)。
すると移動無線機50では、ダイバーシフーイ送受信を
行う準備を開始する。ただし、ダイパー・シティ送受信
を行う際の優先順位は、信号帯域(速度)が広い(高い
)ものを優先し、これとサービス、クラス、ずなわら重
要通信が否が通信機として高額を支払っているか否かに
よる優先度も加味することは当然である。以下の説明は
音声通信と仮定する。さて、移動無線機50はダイパー
シティ送受信を行うにあたり優先度を有する場合には、
つぎの準備を開始する。
そのため第1B図に示す移動無線機50内の制御部58
は送信切替用制御器67Gおよび受信切替用制御器65
Cのそれぞれに対し、動作開始指令信号を送るとともG
、−1現在勤作中のシンセサイザ55−1および56−
1の他にシンセサイザ55−nおよび56−nに対し制
御チャネルCH30が送受信可能なように、周波数発振
を要求する。
同時に制御部58では無線送信回路66に対し、制御信
号の送出を開始する。この制御信号には、移動無線15
0のID、通信の種類(音声、データ等の種別)、現在
使用中のチャネル番号を含み、かつこれを受信した周辺
の現在通信中でない無線基地局30に対しダイパーシテ
ィ送受信の動作開始を要求する。ただし以上の無線基地
局3oに対する条件は、もしその無線基地局30が、第
1D図または第1E図、第1F図に示されたような構成
がなされている場合には、第3者の移動無線機と通信中
であってもざらに新しく移動無線機と通話が可能である
のでこの条件を緩和することが可能である。
以上の動作により、移動無線1150の送信ミク”J−
61の出力には、現在通信中のチャネルC)−11の他
に、制御チャネルCH30による送信が1qられ、一方
受信ミクサ63へは現在通話中の通話チャネルCH1の
受信の外に制御チャネルの受信も可能になる。これは(
5)項の通話中チャネル切替の動作で詳細に説明されて
いる。
移動無線機50から送信された制御信号は最寄りの複数
の現在通信中でない無線基地局30−2゜30−3.・
・・、30−nで受信される。すると、この中の1つで
ある無線基地局30−2では、受信信号の品質や信号の
内容を検査した結果、移動無線機50から受信した信号
の品質が一定値以上であり、かつ直ちに通信品質が低下
することはなく、干渉妨害の発生の可能性もないと判断
したときは、送信してきた移動無線機5oに対し無線基
地局30−2のID、使用可能な無線チャネル番号(た
とえばCH2>等を含む制御信号を移動無線1150宛
に送信し、ダイパーシティ送受信可の報告を行う。
この信号は移動無線4150の無線受信回路68で受信
され、制御部58に伝達される。これを受信した制御部
58では、無線基地局30−2から送られてきた信号を
吟味した結果、ダイパーシティ送受信を行うことが適切
でおると判断し、シンセサイザ55−2および56−2
に対し、チャネルCH2で通信を無線基地局30−2と
の間で開始するために、局部発掘周波数の発生を要求す
る。
また無線基地局30−2へは、関門交換機20内の通話
路制御部21に対し、スイッチ群23を動作ざ゛ぜ現在
通信中の通話信号を無線基地局302に対しても並列送
出することを要求する。
この要求を受けた関門交換機20では、無線基地局30
−2の要請にしたがい、音声信号Vなわも一般の電話機
からの音声信号を無線基地局30−1のみでなく同30
−2宛にも同一信号で送出を開始する。
この音声信号を受信した無線基地局30−2では、移動
無線機50宛に無線基地局30−2のID等を加え無線
チャネルCH2で送出する。一方、移動無線機50では
無線チャネルCH2の受信が可能な状態になっているの
で、この信号を受信した無線受信回路68の出力を通信
品質監視部57で検査した復、品質が良好であれば音声
信号は電話機端末59−1へ、制御信号は制御部58へ
伝達される。
以上の動作を実行することにより、移動無線機50は無
線基地局30−1および30−2との間でダイパーシテ
ィ送受信状態に入ることになる。
上述した移動無線機50から、その周辺にある無線基地
局30へ向けて送信されたダイパーシティ送受信実施要
求信号は、無線基地局30−2以外の無線局30−3.
30−4.−.30−nでも同様に受信しており、これ
らのうち条件に適する無線基地局は、無線基地局30−
1と同様の応答信号を移動無線機50に送信しているは
ずである。
それゆえ、移動無線150の制御部58または関門交換
1120では、さらに多数の無線基地局との間でダイパ
ーシティ送受信を行いたい場合には、上述した無線基地
局30−2との間でダイパーシティ送受信したときと全
く同様の動作を行って、すべての動作が正常に働くと、
たとえば無線基地局30−3との間にダイパーシティ送
受信が開始される。
以下、上記と同様な動作により移動無線機50の最寄り
にあり現在通信中でなく、かつ通信品質がシステムに要
求されている一定の基準以上を満たす無線基地局30−
3.30−4.・・・、30−nに対しても、同様にダ
イパーシティ送受信が開始される。そして、ダイパーシ
ティの多重度は、交信可能な無線基地局30の数あるい
は移動無線機50内に具備されている同時送受信可能な
多重度数、すなわち第1B図の場合はシンセサイザ55
−1〜55−nまたは56−1〜56−nのnの数に左
右される。
また以上の説明では音声通信を仮定し、システム内の通
話トラヒックが混んでいない場合を想定したが、トラヒ
ック状態は各無線基地局30あるいは移動無線機50で
測定されており、トラヒックが順次輻快してきた場合に
は、ダイパーシティの多重度に関し、順次制限が加えら
れ、最繁時には、多重度1すなわちダイパーシティなし
の状態にまで移行することになる。ただし通信されてい
る通信の種類(音声、データ、ファクシミリ等の別)に
より多重度の低減に差別を設けることにより、広帯域通
信はど多重度の制限を受けにくくする等、システム的処
理が可能となり、通信の種類にかかわらず良好な通信の
確保が可能となる等の特徴を本発明は有している。
(6)通信中チャネル切替およびダイパーシティ効果の
説明と理論的根拠 n−1個の無線基地局30と1個の移動無線機50とが
、n−1個のチャネルを用いて交信している最中に、そ
の内のあるチャネルにおける通信の品質が一定値以下に
なった場合には、一定の通信品質を満足する現在通信し
ていない他の1つの無線基地局30との間で他の1つの
チャネル(新チャネル)に切替えて交信するために先立
って、切替受信手段と切替送信手段とを通信信号に影響
を与えない速度で切替えて、継続して送受信中のn−2
個のチャネル以外の旧チャネルと新チャネルを一時的に
並行して送受信するようにし、その間に新チャネルの品
質を調査して一定レベル以上であることを確認すると、
チャネル切替のための動作を終了して、新チャネルを含
むn−1@の無線チャネルによって交信するようにした
。したがってチャネル切替による通信の瞬断を生ずるこ
とがなくなった。このほか、チャネル切替を実施しない
場合を含めて送受信ダイパーシティ効果を1昇ることが
可能となった。
第1八図ないし第11図は、この動作の一例を説明する
ためのシステム構成を示している。以下これらの図を参
照して説明する。
移動無線機50 (B、C,D>(以下、単に50と略
す)は、シンセサイザ55−1.55−2゜・・・、5
5− (n−’l)と無線受信回路68と無線送信回路
66を用いて無線基地局30−1,30−2.・・・、
30− (n−1)と通信チャネルCH1、CH2,−
、CH(n−1)を用いて交信中であるとする。移動無
線機50は、無線基地局30−1から遠ざかり、無線基
地局30−nへ近づいたとする。すると移動無線機50
と無線基地局30−1とのあいだの相対距離の増大にと
もない、通話品質が劣化をはじめるので、これを移動無
線機50の通信品質監視部56が検出する(レベル11
以下に低下したことを検出する)。なお、レベルL1と
いえども回線が要求されている値を上回るように設定さ
れている。
移動無線機50は周辺にあるすべての無線基地局30に
対し、移動無線機50の送信信号の品質を測定するよう
に要求する。この要求に応じ現在移動無線機50と通信
を行っていない各無線基地局30は、測定値を移動無線
機50宛に報告する。
この場合、自己の移動無線1150の送信アンテナから
送出される信号は、無線基地局30−1゜30−2.−
、30− (n−1>宛の通話信号を継続的に送信する
かたわら、上り(移動無線機50から無線基地局30へ
)制御チャネル(CH50)により基地局30−1.3
0−2.・・・、3O−(n−1)の周辺にある無線基
地局(たとえば30−n>に対し受信状態が良好ならば
、下り(無線基地局30から移動無線機50へ)制御チ
セネル(CH50)を用いて応答するように要求する。
移動無線機50から送出する制御信号の内容には、以下
に示す信号が含まれている。
i) 移動無線機50のID。
ii)  現在通話中の相手無線基地局30−1.30
−2.−30−(n−1>のIDおよび受信品質。
) 現在使用中のチャネル番号。
iv)  通信の種類(電話、FAX、データ等)。
■) サービス種別。
このような内容を含む制御信号は、周辺におる複数の無
線基地局30で受信される。
すなわち、これらの無線基地局30は、別の移動無線機
と交信中の場合を除いては、待受時には、各システムで
定められた制御チャネル(たとえばCH30)で受信待
機中でおり、各無線基地局30で受信される。同時にこ
れを受信した各無線基地局30に設置されている通信品
質監視部36で通信の品質が検査され、一定の品質以上
であれば相手方の移動無線機50のIDを無線基地局3
0内のID識別記憶部34に記憶するとともに制御部3
Bへ通知する。この通知の内容には、つぎに示すものが
含まれている。
a) 送信してきた移動無線IJ50のID。
b) 移動無線機50が現在通信中である相手側無線基
地局30−1.30−2.−.30− (n−1)のI
D。
C〉 使用しているチャネル番号。
d) 通信の種類。
e) 受信状態(S/NまたはC/N (キャリア対ノ
イズ比)おるいはディジタル信号の場合は平均ビット誤
り率)。
f) サービス種別。
この信号を受けた制御部38では、その内容を検査し、
自己の無線基地局30−nが記憶している通信可能な空
チャネルを検索する。この結果、移動無線機50が希望
しているサービスの種類を満たす空チャネルがおり、か
つ通信品質としてチャネル切替後も一定期間所要通信品
質を確保し得ると判断した場合は、自己の無線基地局3
0−nより移動無線機50に対し、受信状態を知らせる
ことを決定する。そのために、まず関門交換機20の通
話路制御部21に対し自己のID、送信してきた移動無
線機50のTDおよびその通信中の相手の無線基地局3
0−1.30−2.・・・、30(n−1>のIDなど
を送信し、スイッチ群23のスイッチ5WI−1,1−
2,1−nとを同時にオンの状態にし、無線基地局30
−nに対しても、無線基地局30−1.30−2.・・
・、3O−(n−1>(以下30−1等と省略する)と
同一の通話信号の送出を要請する。ただし、この動作は
後述するように、無線伝送路で使用する信号の変調形式
が撮幅変調波の場合、あるいは浅い変調の周波数変調の
場合は、省略することが可能である。
つぎに無線基地局30−nに対する無線基地局30−1
等と同一の通話信号の送出要請に対する通話信号の送出
時期に関しては、e)の受信状態により、送信のタイミ
ングを決定する。すなわち1.。
受信状態が極めて良好で、たとえばC/N=40dB以
上であれば直ちに送信し、C/N=39〜30dBのと
きは2秒後、C/N = 29〜20dBのときは4秒
後、C/N=19〜15のときは6秒後など一定の時間
経過後に送信するようにシステム内で定められた手順に
より受信C/N値に従って、返信のタイミングを異なら
せて前記移動無線150へ送信する。このタイミングを
とる理由は、他の無線基地局30との同時制御信号の送
信による干渉妨害を未然に防止するためと、制御信号を
受信する移動無線機50が、受信状態のよい無線基地局
30−n等を選択し易くするためである。
さて、無線基地局30−nから前記移動無線機50に対
し送信する信号には、つぎの内容が含まれている。
11通話信号・・・・・・関門交換機20から得た下り
(通信網10内の電話機から移動無線機50への)通話
信号。
これは、現在の無線基地局30−1等から移動無線機5
0に対し送信中の通話信号と全く同一である。また無線
基地局30−nの送信部31に含まれている変調器で行
われる信号波の変調レベルも無線基地局30−1等の場
合と同一に設定される。
2]制御信号・・・・・・これには、つぎの信号が含ま
れている。
2−1)自己の無線基地局30−nが受信した移動無線
機50のID。
2−2)自己の無線基地局30−nのID。
2−3)自己の無線基地局30−nで使用可能(干渉妨
害のない〉でかつサービス区別や通信の種類に合致した
通話チャネル番号。
2−4)受信状態(受信C/N値等)。
無線基地局30−nが送信したこのような情報を含む制
御信号は、移動無線機50で受信される。
このようにして各無線基地局30−n等から送られてき
たC/N値等の情報を得た移動無線機50の制御部58
では、これら複数の情報を比較したところ無線基地局3
0−nの測定結果が最も値が良く、hり品質基準のレベ
ル上2以上、ただしL2〉Llを満足している事が確認
されたとすると、移動無線機50は、無線基地局30−
nの通話ゾーン(ゾーンn)近傍へ接近したと判断し、
チャネル切替を行うことを決断する。
そして、ゾーンnで空いている通話チャネルをIDおよ
びロームエリア情報照合記憶部54を検査して調査した
結果、無線基地局30−nから連絡のあった通り、チャ
ネルCHnが使用可能で必ることを知る。そこで上り制
御チャネルを用いて、制御信号により無線基地局30−
nに対し、チャネルCHnで送受信を行うように指示す
るとともに、無線基地局30−nを経由して関門交換機
20に対しスイッチ群23のスイッチ5WI−1と5W
I−2,5WI−(n−1>のほかに5WI−nを同時
にオンの状態にし、無線基地局30−nに対しても、無
線基地局30−1.30−2゜・・・、30− (n−
1>と同一の通話信号の送出を開始するように要請する
これらの要請を受けた関門交換機20では、スイッチ群
23の5WI−nもオンの状態にし、無線基地局30−
nは通話チャネルnを用い音声信号の送出を開始する。
この場合、当然のことながら無線基地局30−nの変調
器の変調の深さも他の無線基地局30−1.30−2.
30−3.・・・3O−(n−1>と同一とする。
この制御信号の伝送を実現するために、具体的には、通
信信号がアナログの音声信号とし制御信号がアナログ信
号の場合、すでに説明した第2図(a)に示すように、
通話チャネルの帯域C、3〜3.0KHz外の低い周波
数fI)。(たとえば約100Hz>または高い周波数
fD1.fD2.fD3・・・f08(たとえば3.8
KHzからC、1KH2間隔で4.5KH7までの8波
、ただし、n=3のとき)を用いる。
制御すべき項目すなわち制御データが多いときには、制
御用の周波数f。0”” f08の波数をさらに増加さ
せてもよいし、副搬送波形式をとることも可能である。
このとき、たとえばf。0〜fD8のうちの1波あるい
は複数の波に周波数変調をかけたり、あるいは振幅変調
をかけたりすることによって、より多くの制御データを
伝送することもできる。
また、制御信号としてディジタル・データ信号を用いた
場合には、音声信号もディジタル符号化して、両者を時
分割多重化して伝送することも可能であり、これをすで
に説明した第2A図(b)に示すようにする。
第3図に、第1A図、第1B図および第1C図に示した
本システムのチャネル切替の前後におけるタイミング・
チャートを示す。
チャネル切替動作を説明している第3図において、無線
基地局30−1と移動無線機50との間で用いているチ
ャネルCH1の品質がレベルし1以下に低下したことを
無線基地局30−1あるいは移動無線機50の通信品質
監視部37.あるいは57が検出し、上述したプロセス
によりチャネルCHnで無線基地局30−nからの送信
電波を並行して受信可能とするための準備を始める。
すなわら、移動無線機50の制御部58は、それまでシ
ンセサイザ55−1.55−2.・・・、55−(n−
1”)を使用して、チャネルCHIによる無線基地局3
0−1の送信波、チャネルCH2による無線基地局30
−2の送信波、・・・・・・、チャネルCHn−1によ
る無線基地局30− (n−1>の送信波を受信してい
る状態から、シンセサイザ55−nも動作せしめて、無
線基地局30−nから送信されるチャネルCHnの送信
波も受信可能とするような、周波数をシンセサイザ55
−nに発生せしめる。
かくして、無線基地局30−1から送信されているチャ
ネルCH1の品質低下により、無線基地局30−1との
交信が停止されようとしているとき、無線基地局30−
nとチャネルCHnによる交信が開始される。すなわち
、移動無線機50では、受信切替用制御器65Cから切
替駆動入力信号を受けている切替スイッチ64−1の反
復切替を継続させる。これと同時に、それまでシンセサ
イザ56−1.56−2.・・・、56− (n−1>
を動作せしめて、チャネルCH’l〜CHrl−1を用
いて無線基地局30−1〜30− (n−1>に送信し
ていた状態から、シンセサイザ55−nも動作させて、
無線基地局30−nに対してチャネルCl−Inにより
送信することができる状態に移行させる。この送信に使
用されるシンセサイザ56−1.56−2・・・、56
−nの出力は、切替スイッチ64−2によって、送信切
替用制御器67Cからの切替駆動入力信号で反復切替が
行われる。
チャネルCI−+1.CH2,・・・・・・、CHnと
が並行して送受信されるこの切替送受信期間は、チャネ
ルCHnの確認と同チャネルの品質が一定のレベル上2
以上であることを移動無線150が確認するまで続けら
れ、その後はチャネルCHIを開放し、無線基地局30
−2.30−3.・・・、30−nと移動無線機50と
の間の交信は、チャネルCH2,CI−(3,・・・、
Cl−1rlのみにより瞬断なく継続される。
この切替送受信期間工こおける切替スイッチ641.6
4−2の切替周波数f1は、たとえば信号に含まれてい
る最高周波数の2n倍以上等に定められる。以下、これ
について詳細に説明する。
切替周波数は、下記の諸条件を考慮し、最適値が定めら
れる。
1)伝送すべき信号の変調形式 2)伝送すべき信号周波数帯域 3)伝送すべき制御用周波数帯域 4)送受信部の帯域特性、とくにアンテナ入力端に設置
される高周波濾波器の帯域特性 5)切替用制御器の波形特性 6)周波数シンセサイザの応答特性 7)搬送波用周波数とシステム内の使用チャネル数 8)伝送路の電波伝搬特性 9)関門交換機20から無線基地830−1を介して移
動無線機50までの信号の伝送路と無線系制御装置20
から無線基地局30−2を介して移動無線機50までの
信号の伝送路の差による伝送遅延時間差 たとえば、1)が周波数変調、2)が音声信号の場合C
、3〜3.0KHz 、3)として第2A図(a)に示
す帯域外による制御信号を用いる場合には、C、3KH
2以下(foo)か3.8〜4゜5 KHz (f 、
1.  f 、2−f 、8)となる。4)の特性とし
て、通過帯域幅が16KH2(または、8KHz)、5
)の特性として6)におけるシンセサイザの応答特性が
良好であり、出力波形が良好であることに留意して選定
すべきであり、用いられるシンセサイザは5)の切替用
制御器の入力により可急的に急速な応答特性が望まれる
7)〜9)はシステム設計上から考慮される項目である
が、本発明の実施例として説明する自動車電話用システ
ムでは、7)は900MH2,600チヤネルであるの
で使用周波数帯域幅は15MH2(または、1200チ
ャネル同15MI−IZ)、8)は多くの文献で既知で
あり、9)はC、03m秒程度である。
以上を総合的に考慮し、たとえば自動車電話システムで
は、移動無線機50の切替スイッチ642における切替
周波数は20XnMH2程度に選定される。
以下受信の場合を説明する。第2A図(b)に示すよう
に音声信号や制御信号がディジタル化されている場合に
は、切替用周波数として、より高速の周波数を用いるの
が適当で、nX20KHz〜30KH2程度の値でよい
また、受信ミクサ63の入力部からみたチャネルCH1
,2,3,・ n−1,nの搬送波周波数をω1.ω2
.・・・、ω。−1,ω。、またシンセサイザ55−1
.55−2.・・・、55−(n−1>55−nの出力
周波数を、それぞれω、1.ω、2ω、。−1,ω、n
とすると、無線基地局30−1.30−2・、 30−
 (n−1) 、 30−nからの受信ミクサ63に含
まれた中間周波増幅器の出力における搬送波の周波数は
それぞれ、 Ω1 =Q)1   (Z)Ll          
        (11)Ω2=鮨−“[2(12) Ωn−L =”n−1−b 0=ω −ωLn        (1,)n すなわち、切替スイッチ64−1の動作により中間周波
数として受信部53には、 Ω1=″’1  ”Ll Ω2=″2−(I)L2 Ωn−1=″)ロー1−″)Ln−1 Ω =ω −ω[。
n 等の搬送波周波数を有する信号波とが順次に入力するこ
とになる。そして(11)と(12)・・・(1)式と
は、 Ω →Ω 干・・・・・・〒Ω  =Ω   (2>1
  2      n−1n の関係にある。このような信号が受信部で増幅されたの
ち復調回路で復調されるが、n個の中間周波数 ω1−″L1 ω2  ”L2 n−I     Ln−1 ωn  ”Ln との周波数差が存在すると、復調出力信号に、歪雑音が
発生する場合としない場合とがある。すなわち、周波数
変調または位相変調の場合には、周波数差が全くない場
合には歪雑音は発生しないが、周波数差があるとその周
波数差(ビート周波数)が信号周波数と同一成分を含む
場合は発生し、含まない場合には発生しない。
一方、振幅変調の場合には、周波数差があっても歪雑音
は発生しない。ただし、振幅変調の場合でも中間周波増
幅器などに非直線特性があると、高調波による非直線歪
が発生するから、直線性の良好な増幅器を用いる必要が
ある。
以上に説明したような移動無線機50の受信ミクサ63
の入力にCHl、CH2,−、czo−1およびCHn
用の局部発振周波数を循環的に加え受信しても通信に異
常なく、しかもチャネルCH1からチャネルCHnへの
移行が何の瞬断(雑音の混入もなく実行可能であり、か
つ受信ダイパーシティ効果のあることを理論的に説明す
る。
まず、角度変調波を用いる場合を説明する。
データあるいは音声信号(アナログまたはディジタル形
式の信号に対して)は、つぎのように表現できる。
また帯域外に存在する制御信号は、 μo(t) =、I、ai CO3(ω、1+θi〉こ
こで、aiは振幅の大きざ、ωiは信号の角周波数、θ
・は1=0のときの位相を表わす。m。
nは正の整数を表わす。
つぎに周波数変調の場合を説明するが、位相変調におい
て本発明は同様に適用される。(3)式または(3)式
および(4)式で搬送波を周波数変調すると、得られる
変調波は、 I=’ IQ Sin f (ω十μ(t))d↑=I
□5ln(ωt+5(t)>      (5)または
、 I−IoSinf(ω十μは)十μo(t)>dt=i
osin(ωt+5(t) +s。(t))(5′ ただし、 m・=a・/ω・ (i=1.2.3・・・n)この結
果(5′)式右辺のsin内の項5(t)+S  (t
)は−船釣な形の伝送信号を表わすことtこなる。
さて、(5)式または(5′ )を用いると、無線基地
局30−1.30−2.−.30− (n−1>、30
−nから送信された信号が、移動無線11150のアン
テナを介して受信ミクサ63に入力され、局部発振部出
力(第1B図の場合、シンセサイザ55−1.55−2
.・・・、55− (n−1>、55−n)と混合され
ると、受信部53の入力としては、(1)式および(2
)式と同じ記号を用いて次式のように表すことができる
。(ただし切替スイッチ64−1は停止の状態とする)
I ・= 1073!n  (Ωi t+5(t)+S
Ciい))(i=1.2.・・・、n) つぎに、切替スイッチ64−1が切替動作を開始したと
する。また、無線基地局3O−i(i=1.2.・・・
、n)からは音声信号S (t)と制御信号S。1(t
)が、それぞれ送られてきたとする、移動無線機50の
受信部53の入力として、I= (I01/n>[1+
2E1(n/mπ) )xsin  (rr+yr/n
)cos mptlxsin (Ω1t+5(t) +
5o1(t) )+ (IO2/n) [1+2i1(
n/mx) )XSin  (m7r/n) xcos mp (t−2π/ (np) )コ十 xsin (Ω2 t + S m +5(2(j) 
)(IO3/n> [1+2Σ(n/mπ)) m=1 xsin  (mπ/n) xcos mp (t−47U/ (np) ) ]x
sin (Ω3t+5(t)+so3m )+・・・・
・・ + (I□、/n) [1+2Σ (n/mπ)) m=1 xsin  (mπ/n) xcos mp (t −2(n −1) yr/ (
np) ) ]xsin (Ω t+5(t) +so
、(t) )ただし、pは切替角周波数、mは正の奇数
とし、n個の入力波に対する切替時間は等間隔とした。
(7)式の右辺を変形すると次式のようになる。
I=(1/n)  [sin  (Ω1 t+tJ1 
(t))Ol +(n/π)sin(π/n> x[cos((Ω −p)t+U、(1))cos((
Ω1 +D) t +U1 (t) ) ]+(n/3
π)sin  (3yr/n>x[cos((Ω1−3
p)t+U1(t))cos((Ω +3D)t+U1
(t)) ]] + (n15π)sin  (5π/n)x[cos(
(Ω1−5p)↑+U1(t))−cos((Ω +5
p> t+U1 (t)) ]] +・・・・・・                 ]
+(I02/ n >  [sin (Ω2 t+U2
 (t) )+(n/π)sin(π/n> x[cos((Ω2  F))t+U2(1))−co
s((Ω2 + p) t +U2 (t) ) ]+
 (n/3π)sin  (3π/n)x[cos((
Ω2−3p> i+U2 (t))−cos((Ω2 
+ 31) ) t + U2 (t) ) ]+ (
n157r)Sin  (57r/n)x[cos((
Ω2 5D) ]+LI2 (j) )−cos((Ω
2 +5 p) t +U2 (t) ) ]+ −−
−−−°] +(I □n/ n ) [sin (Ω。t+U0は
))+(n/π)Sin(π/n) x[cos((Ω −p)↑+Uo(t))cos((
Ω +p> を十u。(1))]] + (n/3yr>sin  (3yr/n)x[co
s((Ω −3D)t+Un(t))−cos((Ω 
+3p)t+Uo(1))]] +(n15π)sin (5π/n) x[cos((Ω −5p)t+Uo(t))−cos
((Ω +5p)t+Un(t))]] +・・・・・・              ]ただし
、U=(1)=s (t ) + S c H(t)(
i=1.2.  ・・・ n) ここで(8)式をみると多くの搬送波を合成したものと
なっているから、このまま中間周波増幅器で増幅した後
に復調したのでは、一般に混変調(干渉妨害)による歪
雑音を発生する可能性がある。
また(8)式で表わされる入力波の振幅I。1゜l02
=・・・、Tooは必ずしも同一の振幅ではなく、切替
の時間的占有率を等しくした場合(デユーティ100/
n%の場合)には、無線基地局301よりも30−2の
方が近距離にあるために、通常はT。2.Io3.・・
・、Tooの方が大である。Iol。
IO2等の大きさが異なっていると、混変調を発生する
可能性がある。上記(8)式で示した多くの搬送波の合
成による原因と、Ioi−IO2等が異なることによる
原因の2種類の混変調発生要因がある。
さて(8)式で示した多くの搬送波の合成による場合の
混変調については、つぎの方法により歪9I音の除去を
行うことができる。
すなわち、切替スイッチ64−1の切替速度(周期)を
高速にし、中間周波増幅器の帯域通過特性の外に追いや
る方法がある。しかしながら、すでに述べたように、切
替周波数は信号の最高周波数の2n倍以上に定められて
いる多くの場合には、それ以上高速にする必要はないで
あろう。高速にすることにより(7)式右辺のm=1.
3゜5・・・の項は(8)式を見ればわかるように中間
周波増幅段において無視することが可能となり、(8)
式は下記のように表わすことができる。
1 = I 01 sin (Ω1t+5(t) +s
。1(t))+ I 02 Sin (Ω2 i+5(
j) + 5o2(t) )+・・・・・・ +l0nsin(Ω、−1を十5(t)+sc、(t)
>(9)式において、 Ω =Ω =・・・・・・Ω  =Ω =Ω  (10
)1  2     n−1n 5o2(1)=・・・・・・= 5cn−1(1)=s
Cn(い−0とおくことができるとする。実際に(10
)式は後述するような手段で技術的に可能であり、(1
1)式は前述の通り無線基地局30−1から(またはチ
ャネル切替の後半では無線基地局30−nからのみ)送
信する制御信号のみとすれば(11)式が成立する。す
ると(9)式は下記のように変形することができる。
I ’−Iol sin (Ωt+5(t) +5o1
(t) )+(IO2+ ■03+−−+ ■0n)x
sin(Ωt+5(t))        (12)(
12)式は変形すると次式のごとくになる。
xcos s  (t) ) 1/” xsin(Ωt +s (t)十β(t)>    (
13)βft) = tan’ [sin 5o(t)
XNI01/I、)+cosso(t) )](13’
) I  = I O2+ 103 +−−+ I On(
13″ ) (13)、(13’  )式において ’01<〈■n           (14)So(
t) <<1         (14’ )であるか
ら(13〉式は近似的に下記のようになる。
1 =I n S i n  (Ωt+5(t)+so
は))(15)式をみると、これはn分岐のアンテナ入
力を有する切替受信ダイパーシティ方式で、信号を切替
受信した後、そのまま合成するいわゆる直線合成を行っ
た結果、入力電界の低いI。1を無視し、入力電界の高
い入力信号による合成を行ったことを示している。
ざらに、切替のデユーティを可変にし、第1B図の通話
品質監視部57で通話品質を監視した結果、その品質の
よい無線基地局30からの受信時間を他に比べ長くすれ
ば一層効果的になる。したがらて本発明は、受信ダイパ
ーシティ効果がおることが明らかにされたことになる。
(14)式から周波数弁別回路の出力(無線受信回路6
8の出力)は次式で表わされる。
E=d/dt [5(t)+5o(t))=μ(1)十
μ。(1) ここで、μ(1)およびμC(1)は、それぞれ(3)
式および(4)式に示されたものである。
なお(14)式は、通常の移動通信方式では、つねに満
足しており、特に制限条件とはならない。
信号が音声信号と仮定すると、これに制御信号に比して
深い変調を加え、制御信号には浅い変調をかけており、
しかも音声に加える変調の深さも、近年、等価トーン(
1’KHz )信号で3.5ラジアン(:25KHzW
1送波間隔の場合、また搬送波間隔が12.5KHzの
場合は、同じ<1.75ラジアンとざらに浅くなる)と
浅くなっているためである。
以上により周波数変調の場合の無歪条件は(10)式お
よびく14)式が十分条件であることが明らかにされた
。以下(10)式を成立させる技術的条件について説明
する。
技術的にこれを行なうには、無線基地局30−1.30
−2. ・ 30−nの送信部31−1゜31−2.・
・・、31−nの搬送周波数の安定度を決定する基準水
晶発振器の周波数安定度を高めることにより達成される
。たとえば、後述する自動車電話方式の例では、基地局
に設置されている基準水晶発振器の安定度は、現在C、
5〜ippm(C、5〜IX 10’)程度で必るので
搬送波の周波数変動は、lX10’X 900HH2=
 900H2である。
これでは、丁度音声の信号帯域内に雑音が混入する。
しかしながら、技術の進歩によりC、01 pDmが可
能になったとすれば、1 x 10’x 900MHz
= 9Hzとなり雑音の高調波があったとしても、その
大きなエネルギーが信号帯域内に混入する可能性は少な
くなる。あるいは搬送波の周波数が9 M Hzを使用
している無線システムでは、1DDmの搬送波変動では
、現在の技術においても雑音の混入はないことになる。
以上は移動無線機50が受信する場合を説明したが、移
動無線機50が送信する場合をつぎに説明する。
第1B図において、切替スイッチ64−2で切替えられ
た無線信号は、たとえば無線チャネルC上11.cH2
,・・・、CHnとが順次に切替えられるが、受信側は
無線基地局30−1 (C)−11>。
3O−2(CH2>、・・・、または無線基地局3O−
n(CHn)で別々に受信され、移動無線機50側で受
信する場合のように混合される場合の混変調問題はまっ
たく存在しないのである。ただしく8)式から明らかな
ように、側波帯として、搬送角周波数 (Ω±np) の成分が存在するから、これらが空間に放出されて、他
のチャネルまたは、他のシステムの通信に妨害を与えな
いように送信出力部に帯域濾波器を設けて濾波する必要
がある。
このためには、切替周波数として移動無線機50の送信
する全チャネルの周波数外に式(Ω±np)を拡散する
必要があり、例に用いた第1A図および第1B図に示す
データや画像も交信可能な自動車電話方式では、 p/(2π)>15xnMHz にする必要がおる。
以下数式を用いて説明する。ただし式中に使用する文字
は特に断わらないかぎり前述と同じとする。たとえば、
第1H図の送信ミクサ61の出力に現れる送波信号は次
式で表わされる。
I =I O[1+2 モq (n/ m π) )X
Sin  (m7r/n ) CO3mp t ]xs
in  (Ω1t+5(t)+5o(t))十I□ [
1+ 2 Fl(n/rnyr ) )XSin  (
m7r/n) xcos mp (t−2yr/ (np) )コxs
in (Ω2 t+5(t) 十5c(t))+IO [1+2Σ (n/mπ)) m=1 xs+n  (mπ/n) xcos mp (t−4yr/ (r+p) ) ]
xs+n  (Ω3 t+5(t) + S((t) 
)+70  [1+22: (n/ml )m=1 xs+n  (mπ/n) xcos mp (t−2(n−1) yr/ (np
) )XSln (Ωnt+5(t)+so(t))m
=1.2,5.  ・・・・・・ ただし、pは切替角周波数、mは正の奇数とし、n個の
入力波に対する切替時間は等間隔とした。
(13)式は変形すると(8)式と同様な形の式を得る
。そして得られた式に関し、すでに説明したような作用
を有する帯域濾波器を通すと出力信号として次式を得る
1=Iosin(Ω、t+5(t)+5o(t、))+
I□5ln(Ω2 t+5(t) 十5c(t))十I
osin(Ω t+s(t>+5o(t))上式におい
て右辺第1項は無線基地局30−1向け、第2項は同3
0−2向け、以下第1項は同aO=向けであり、それぞ
れの信号は普通の周波数変調の送信の場合と同じ数式を
呈している。
そしてチャネルCH1の上り信号は無線基地局30−1
.チャネルCH2の上り信号は同30−2、以下類にチ
ャネルCHnの上り信号は同30−nで受信される。こ
れらの受信信号は、復調され関門交換機20等の必要な
装置へ送信される。
あるいは、無線基地局30−1が第1E図および第1F
図の構成を有する場合には、チャネルCH1の上り信号
は無線基地局30−1の送受信機90−1.チャネルC
H2の上り信号は同30−1の送受信機90−2.以下
順にチャネルCHnの上り信号は同30−1の送受信機
90−nでそれぞれ受信復調された後、混合されて関門
交換機20等の必要な装置へ送信されてもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明の多重送信方法
と装置を用いると受信部で信号のダイパーシティ効果を
得ることが可能になる。
関門交換機20では、無線基地局30−1.30−2.
・・・、30−nからのn個の信号のうち、通信信号に
ついては、無線基地局30−1.30−2.・・・、3
0−nからの信号を混合する。なお混合にあたって、無
線基地局30−2.30−3゜・・・、30−nからの
信号のほうが、30−1より伝送品質が良いから、その
まま混合してもよいし、あるいはS/Nに比例した出力
で混合してもよい。
すなわち、受信ダイパーシティ効果が得られたことにな
る。
以上本発明の送受信ダイパーシティ効果について説明し
たが、以下その効果を増大させる方法について詳述する
まず受信ダイパーシティであるが、前述した順次切替方
法では、切替スイッチ64−1の各シンセサイザ55−
1.55−2.・・・、55−nの接続持続時間(デユ
ーティ・タイム)を等しいとした。しかしながら、これ
は必らずしも必要でなく、むしろS/Nのよい受信入力
の得られる無線チャネルに相対的に長い時間接続するよ
うにすれば、ダイパーシティ効果は増大する。そのため
に受信部の一部に切替スイッチ64−1と同期しその時
刻における信号対雑音比を検出し、これを制御部58へ
伝え、これにより受信切替用制御器65Cの出力の周波
数を変化させることにより、上記の目的を達することが
可能となる。これは第1B図の構成でも可能であるが、
技術的に説明を容易にするため第1G図に示す構成で以
下説明する。
同図において第1B図と異なる点は、無線受信回路68
とは別に、C/N測定用受信部52、受信ミクサ73、
および切替スイッチ64−3を設置し、切替スイッチ6
4−3の制御は制御部58Bにより行わせるようにした
ことでおる。以下第1G図の動作を説明する。
同図においてC/N測定用受信部52を動作させるため
に、前段に受信ミクサ73が設置されている。この受信
ミクサ73へは移動無線t150Bで受信した受信信号
の一部が加えられる。受信ミクサ73への局部発振周波
数として、切替スイッチ64−3からの出力が加えられ
る。ただし、この切替スイッチ64−3は、他の切替ス
イッチ64−1ヤ64−2のように高速で切替える必要
はなく、たとえば10H2程度の低速で十分である。
そして切替スイッチ64−3がシンセサイザ55−1の
出力をオンにする位置におるときC/N測定用受信部5
2で測定したチャネルCl−11のCZN値を制御部5
8Bに伝達する。ついで切替スイッチ64−3がシンセ
サイザ55−2の出力をオンにする位置にあるときチャ
ネルCH2のC/Nを測定する。以下順にシンセサイザ
55−nの出力をオンにする位置にあるとき、チャネル
CHnのC/Nを測定し、それぞれ制御部58Bに伝達
する。制御部58Bでは、これらの値を用いて受信切替
用制御器65Cおよび送信切替用制御器67Cの切替周
波数を、たとえば、それぞれC/Nに反比例した速度で
動作するように制御する。
以上のような動作を可能とするためには、前述の各無線
基地局30からD信号の送信方法に若干の変更を必要と
するので以下これについて説明する。
さて、前述の(9)式を再掲すると、 1−、Σro、5in(Ω、1 1:1 十5(t)+S ・(t)>    (9)(i=1.
2.  ・・・、n) (9)式において各無線基地局30から送信される制御
信号には、無線基地局30のIDが含まれており、上述
の切替スイッチのデユーティを変更するにはこのIDが
必要であるから、前述した(11)式のように、 Sc・=O (i=1.2.・・・、n) とおくわけにはいかない。したがって、この場合(10
)式は成立するものの、(12)式に相当する式は下記
のようになる。
I=、Σ Io;5in(Ωt 1=1 +5(t)+s ・(t)>   (17)(17)式
において各S。、(1)は1に比べて十分率であるから
、(15)式に相当する式として近似的に下式を得る。
I =I n Sin (Q t + S (t) +
 、当5ci(t) ) (18)式で表わされる信号を復調し、各無線基地局3
0から送信される制御信号をとり出すためには、5oi
(t)に含まれる信号の周波数成分をそれぞれ異ならせ
ることにより、濾波器により濾波することが可能である
したがって、各無線チャネルのC/Nを測定するととも
に、その信号を送出した無線基地局30のIDをつけ加
えて制御部58Bへ送ることにより、制御部58Bでは
各無線チャネルごと、すなわら各無線基地局30ごとに
受信(必るいは送信)するデユーティ時間を、C/N値
と関係づけて定めることが可能となる。
以上の効果を第1B図の構成で達成させるには、同図の
受信部53に各無線基地局30−1.30−2.・・・
、30−nから送信されてくる制御信号s  (t) 
、 5C2(t)・・・、 5oo(t)を個々に受信
すCす るための帯域濾波器を具備し、そのそれぞれで、信号対
雑音比を測定するなどの通信品質の監視手段を設ければ
よい。そして、この測定値を制御部58へ報告し、信号
対雑音比に応じた切替えのデユーティで、切替スイッチ
64−1を動作させればよいわけである。
以上詳)ホしたように移動無線機50の受信部53を動
作させることにより、送受信ダイパーシティ効果の増大
をはかることが可能となる。
つぎに、さらに受信ダイパーシティ効果の増大をはかる
方法を説明する。第1H図は、この場合の移動無線機5
0Cの構成例を示す。
第1H図において移動無線150cへの入力電波(入力
信号)は、アンテナ入力部でn+1等分され、それぞれ
無線受信回路68−1.68−2゜・・・ 68−nお
よび干渉妨害検出器62へ到来する。各無線受信回路6
8−1〜68−nでは、それぞれ受信ミクサ63−1.
63−2.・・・、63−n、受信部53−1.53−
2.・・・、53−nが具備されており、また受信ミク
サ53−1〜53−nにはそれぞれシンセサイザ55−
1.55−2.・・・、55−nからの局部発振周波数
が入力される。したがって第1H図の構成では、受信切
替スイッチ64−1はなく常時名無線チャネルCH1,
CH2,・・・ CHnの信号を受信し復調することが
可能である。
またこれらの受信部53−1〜53−nの出力信号は、
一部は制御部58Cへ送られるほか、通信品質監視部5
7−1.57−2.・・・、57−nにも送られて、各
無線チャネルの通信品質を監視し、その結果を制御部5
8Cに報告し、さらに受信部53−1〜53−nの出力
は、信号混合回路62に加えられて、通常のダイパーシ
ティ受信機(この場合は検波後の合成)と同様な処理が
加えられ通信部59へ送られる。
第1H図のような回路構成をとることにより、大きなダ
イパーシティ効果を得ることが可能となる。
以上の説明から明らかなように、本発明の作用は、移動
無線機50の送信周波数を無線基地局30で測定するこ
とにより、新しい通話チャネルに切替えられた後の周波
数ずれを予測し、これに適合した周波数で、チャネル切
替後に交信する無線基地局の送信チャネルを設定し使用
することによリ、チャネル切替にともなう通信断ないし
発生する混変調による雑音を除去した点に特徴を有する
つぎに本発明による通信中チャネル切替で重要な役割を
果す制御信号の使用法について説明する。
以下の説明では、第1B図の構成をとるものとする。
無線基地局30−1.30−2.=−,30−nからチ
ャネルCH1,CH2,・・・、C)−Inを用いて移
動無線機50宛に送信する場合について説明する。
前述のチャネル切替準備動作が完了すると、移動無線機
50の無線受信回路6Bには、無線基地局30−1.3
0−2. ・、30−nからのチャネルCH1,CH2
,・、CHnの通信信号で送信され、これが移動無線機
50内の切替スイッチ64−1で順次切替えられて、切
替受信される。
また切替スイッチ64−2も動作を開始するので、移動
無線機50からの送信波も切替送信を開始される。
ここで、関門交換機20から各無線基地局301〜30
−nを介して移動無線機50に至る各経路間の差(10
詠以内)による遅延時間差は、ぜいぜいC、03m秒以
下であるから、動作に何の支障もなく、無視することが
できる。また、無線基地局30−2.30−3. ・、
30− (n−1)からの下り信号には、音声、データ
、画像などの通信信号のみであるが、無線基地局30−
18よび30−nからの下り信号には、通信信号のほか
に制御信号(無線基地局30〜1および30−nを識別
させる識別信号や、切替指令信@)が第2A図(a>に
示したような帯域外信号の形で挿入されているから、移
動無線t150の無線受信回路68では、これを受信し
制御部58へ転送する。
制御部5Bでは、この信号を識別し、制御部58の制御
により、当初は無線基地局30−1からのチャネル切替
応答信号やその1多の無線基地局3Q−nからのチャネ
ルCHnを用いる通信信号やID信号が送られ、この信
号品質も良好なことを確認するので、無線送信回路68
を用いて上り通信信号の帯域外を用い、この確認事項を
無線基地局30−n向けに通話チャネルCHnにより、
無線基地局30−n経由で関門交換機20へ連絡する。
関門交換機20では、無線基地局30−nと移動無線1
50との、下りの通信が良好に動作しているとの連絡を
1qだので、通信路制御部21はスイッチ群23のスイ
ッチ5W1−1.1−2.・・・1−nのうち、5W1
−1のみをオフとする。−方、移動無線機50は、無線
基地局30−1に対しては、送信の停止を、移動無線機
50の、シンセサイザ55−1の動作を停止させ、切替
スイッチ64−1 (第1B図)にシンセサイザ55−
2゜55−3.・・・、55−nを循環切替動作するよ
うにさせる。
これらの状態は、第3図に示されている。
つぎに移動無線機50からチャネルCH1,CH2,・
・・、CHnを用いて無線基地局30−1゜30−2.
・・・、30−nに送信する場合について説明する。
移動無線機50では、自装置内の制御部58の指示によ
り、受信切替用制御器65Cおよび送信切替用制御器6
7Cがそれぞれ作動して、切替スイッチ64−1および
64−2はそれぞれ、動作中のシンセサイザ55−1.
55−2.・・・、55−nの出力および56−1.5
6−2.・・・、56−nの出力を切替えて、チャネル
CH1,CH2゜・・・、CHnとを順次切替送受信中
である(第1B図〉。この動作中、通信チャネルに送ら
れる信号としては、通信信号の外、帯域外の制御信号(
第2A図(a)、第2B図(C))として、移動無線機
50の使用チャネルの状g(チャネルCH1゜C)−1
2,・、CHnからチャネルCH2,0H3゜・・・、
CHnへ移行しつつあること)、移動無線機50の識別
ID等(たとえば第2A図および第2B図の(a)およ
び(C)のf、1などのトーン信号でfDIとID3な
どを組合わせてもよい)が加えられている。
無線基地局30−i  (i=1.2.・・・、n)で
受信されたチャネルCHiの上り信号は、無線基他局3
o−rの受信部53で復調され、復調後の音声信号や域
外信号には異常のないことが確認された1多、関門交換
機20へ転送される。関門交換機20では、無線基地局
30−1.30−2.・・・30−nからのn個の信号
のうち、音声信号については、無線基地局30−1.3
0−2・・・、30−nからの信号を混合する。関門交
換t120では、無線基地局30−1.30−2. ・
、30−nからの0例の信号のうち、無線基地局30−
1.30−2.・・・、30−nで加えられた音声の帯
域外で送られてきた識別信号などによって、それぞれ無
線基地局30−1.30−2. ・、30−nからのチ
ャネルCH1,CH2,・・・、CHnによる信号であ
ることを確認する。
関門交換機20では、通話中チャネル切替動作が円滑に
進んでいることを確認し、移動無線機50の制御部38
に対し無線基地局30−nを経由して、チャネルCHn
により、無線基地局30−1とのチャネルCH1による
通信を停止し、無線基地局30−2.30−3. ・ 
30−nとの通信に専念することが可能であることを報
告する。
この制御信号を受信した移動無線機50では、制御部5
8の動作により、シンセサイザ55−1および56−1
の動作を停止させて、受信チャネル選択用の切替スイッ
チ64−1の位置をシンセサイザ55−2.55−3.
・・・、55−nを循環切替動作するようにし、送信チ
ャネル選択用の切替スイッチ64−2には、シンセサイ
ザ56−2゜56−3.・・・、56−nを循環切替動
作を継続させるように指令する。
この結果、移動無線150は、それまでのチャネルCH
Iを用いた無線基地局30−1との交信を終了し、無線
基地局30−2.30−3.・・・30−nと、それぞ
れチャネルCH2,CH3゜・・・、CHnを用いて交
信する状態にはいる。これにてチャネル切替が完了し、
新無線チャネル群で交信されている状態が実現する。以
上説明した上りチャネルと下りチャネルの切替動作は並
行して実行されほぼ同時期に終了する。
以上の説明から明らかなようにチャネル切替時も無瞬断
であり、かつ雑音も実用上問題のない程度の低いレベル
にとどめることが可能である。
なお以上の動作中のいずれかにおいて、動作不良もしく
は、不動作が起れば、その直前の動作からやりなあすこ
とになる。また動作障害が大きいときには、制御部58
に内蔵するメモリ部に記憶しである切替動作前の通話チ
ャネルにもどる動作も具備されている。
第7八図ないし第7E図には、第1A図、第1B図およ
び第1C図に示したシステムの動作の流れを示すフロー
・チャートが示されている。ここでは、端末部59とし
て電話端末59−1が使用される場合が例示されている
関門交換機2C、無線基地局30−1.302、・・・
、30−nおよび移動無線@50が動作を開始し、関門
交換機20に含まれるスイッチ群23のスイッチ5W1
−1.1−2.−、1− (n=1)がオンであり、無
線基地局30−1.30−2. ・、30− (n−1
>と移動無線機50との間で交信中である。この交信に
は、移動無線機50に含まれる制御部58によって指示
されたチャネルCH1,Ct−t2.−CH−(n−1
>の下り周波数F1.F2.・・・、Fn−1と上り周
波数f1.f2.・・・、fo−1が使われている(3
101、第7A図)。
通信中の無線基地局30−1.30−2.−・・。
30− (n−1)からは、たえず移動無線機50から
の受信状況報告が出され、通信品質の劣化が発見される
と、ただちに移動無線機50に報告される(S102>
。これを受けた移動無線機50の通信品質監視部57で
は(3103)、通話品質がレベルL1よりも劣化して
いないか否かを監視している(3104)。通話品質が
レベルL1よりも劣化していたならば(S104YES
)、制御部58から、無線基地局30−1の周辺にある
無線基地局30−2.30−3.−.30−nなどに対
し、無線基地局30−1.30−2.30−3. ・、
3O−(n−1>と移動無線機50との間の交信に使用
している上り周波数f1.f2、・・・、fn−1の信
号をモニタ受信するように指示する(S105、第7B
図)。
モニタ受信の指示を受けた周辺の各無線基地局30(た
とえば3O−n)では、周波数f1の信号をモニタ受信
しく5106)、その結果を移動無線機50の通信品質
監視部57に報告しく3107.3108)、各無線基
地局30からのモニタ受信品質を測定比較し、たとえば
無線基地局3Q−nの通話品質が一定基準のレベルL2
よりも良いことを検出する(3109YES>。
通信品質が良好でない場合は(3109NO)ステップ
5105にもどり、他の無線基地局30にモニタ受信さ
せる。
そこで制御部58は、移動無線機50が無線基地局30
−1のカバーするゾーンから無線基地局30−nのカバ
ーするゾーンに移動したものと判断しく5110、第7
C図)、無線基地局3〇−nとの交信に切替えるために
、無線基地局30−nが使用することのできる空きチャ
ネルを検索しく5111)、その結果、チャネルCHr
lを決定する(S112>。制御部58は、移動無線機
50の送信部51−nおよび受信部53−nに、チャネ
ルCHnでの交信の準備をするように指令する(311
3)。
このチャネルCHnを用いるための交信準備指令は、無
線基地局30−nに送られ、チャネルCHnによる交信
の準備をする(3114)。移動無線機50は、チャネ
ルCHnによる交信を可能とするための準備、すなわち
、制御部5Bからシンセサイザ55−nおよび56−n
に対して、周波数F。を受信し、周波数f。で送信でき
るように指示し、また切替用制御器65は切替動作に入
る(S115、第7D図)。
チャネルCHnを用いて交信する準備ができると、無線
基地830− nは、準備完了の報告をチャネルCHn
を用いて移動無線150に対して連絡しく5116>、
これと同時に無線基地局30nは、関門交換機20に対
しチャネルCHnによる無線基地U30−nと移vJ無
線機50との間で交信準備が完了したことの報告を出す
(S116)。
チャネルCHnを用いての無線基地830− nと移動
無線機50との間の交信準備の完了を、関門交換機20
が確認すると(3117)、スイッチ群23のスイッチ
5W1−1.1−2.・・・、1−(n−1)はオンの
ままにして、スイッチ5W1−nもオンにする(311
8)。そこで関門交換機20に含まれた通信路制御部2
1は、移動無線機50に対して、移動無線機50との間
でチャネルCHnを用いて交信を開始可能なことを報告
する(3119)。
交信開始可能報告を受信すると、無線基地局30−nは
交信開始信号をチャネルCHnを用いて移動無線機50
宛に送出する(S123)。移動無線R50は無線基地
局30−nを識別するための識別信号であるID信号に
より、チャネルCHnによる交信の開始を確認しく31
24)、同時に移動無線機50の通信品質監視部57は
、移動無線機5Qと無線基地局30−nとの間の通信の
品質レベルを測定し、一定の品質レベル12以上である
ことを検出すると(S125YES、第7E図)、無線
基地局30−1と移動無線機50との間のチャネルCH
Iを用いて行っていた交信の停止を無線基地局30−1
に指令する(3126)これによって、無線基地局30
−1はチャネルCl−11による交信をオフにする(S
127)。
このチャネルCH1による交信停止を移動無線機50が
確認すると(S129)、シンセサイザ55−1および
56−1の動作を停止し、切替スイッチ64−1はシン
セサイザ55−1の出力端子への切替えを停止し、切替
スイッチ64−2はシンセサイザ56−1の出力端子へ
の切替えを停止(この動作は必ずしも必要ではないが)
して、チャネルCH2,CH3,・、CHnで動作せし
めるようにする。
チャネルCHI交信停止を確認した関門交換機20の通
信路制御部21は、スイッチ群23のスイッチ5W1−
2.1−3.−1−nはオンのままとし、スイッチ5W
1−1をオフにする(S128)。
これによって、チャネル切替動作の期間を終了し、スイ
ッチ5W1−2.1−3. ・  1−nのオン状態で
、チャネルC1−12,CH3,・・・、CHn下り周
波数+2.F3.・・・ fo上り周波数f2、f3.
・・・、foを用いて、移動無線機50は無線基地局3
0−2.30−3.−.30−nとの間で、−瞬の切断
も、雑音の混入もなく、かつ送受信ダイパーシティ効果
を得て、高品質な通信を継続することができる(313
0>。
(7)移動無線機の移動方向および移動速度の推定と1
〜ラヒツク輻饋対策上の通話チャネル割当法移動無線機
50と通信中の複数の無線基地局30が受信する受信電
界あるいは通信品質の変化を測定し、比較することによ
り移動無線機50の進行方向、および速度を検出するこ
とが可能である。
これらを、以下、第10図を用いて説明する。
第10図において16個の円は、それぞれサービス・エ
リア内の小ゾーン71〜Z16を示し、円の中心付近に
設置された無線基地局30−1゜30−2.・・・、3
0−16等から、それぞれ通信可能なエリアを示しでい
る。いま現在通信中の移動無線機50がゾーンZ6内に
あり、無線基地局30−2.30−3.30−5.30
−6.307.30−1C、30−11の7局とダイパ
ーシティを適用した通信を行っているとする。移動無線
機50が第10図の矢印の方向に移動しつつあるとする
と、移動無線機5Qからの送信信号を受信中の以上7つ
の無線基地局では、それぞれ受信電界または受信品質を
測定中であり、これらの値は移動無線機50へ集められ
る。移動無線FjM 50では、これらの測定結果を比
較することにより、移動無線機50の移動方向および速
度を次ぎの方法により推定する。
まず移動方向は、観測された入力受信電界レベルが最も
急速に大きくなる方向に変化する無線基地局(第10図
では30−7>へ向っていると推定することができる。
信頼性の高い結果を得るためには、測定持続時間を適切
に選ぶことが重要である。ただしこれは移動無線機50
の速度に大きく関係する。すなわら、電波伝搬特性は時
々刻々変化するからある程度の長い時間(自動車の場合
3〜10秒)ごとに区切ってその間に測定することによ
り測定値のばらつきの除去をはかることができる。第1
0図で、このようにして得られた測定結果を入力電界の
増加の大きい無線基地局30から順に表わすと、たとえ
ば、 30−7>30−11 >30−3 であり、入力電界の減少の大きい無線基地局30から順
に表わすと、 30−6>30−10>30−2>36−5となろう。
また移動速度については、電波伝搬特性から19られて
いる電波伝搬曲線と比較すると移動速度が推定可能とな
る。
以上の測定結果を用いることにより、移動無線機50の
移動先を推定し、移動先の無線基地局30の通信トラヒ
ック状況を調査し輻較した状態のときは、その無線基地
局30で通信中の移動無線機50の通信の種類により通
信する無線基地局30の数を減少させることが可能にな
る。つぎにトラヒックの輻快状態が1つのゾーンではな
く複数のゾーンにまたがる場合には、広域にわたる輻峻
対策が必要になる。これは大部会の都心部で自動車電話
システム等で発生している現象であり、第10図の30
−6.30−7.および30−11がトラヒック輻快状
態におるとする。これについての本発明の適用を詳細に
説明する。
ゾーンZ11内には、移動無線機50aが居り、矢印の
方向に進行しているが、発呼信号を送出したとする。こ
の発呼信号は移動無線機50aへ集められ、割当るべき
通話チャネルが決定されるが、トラヒックが輻幀してい
ない時には、無線基地局30−6.30−7.30−1
C、30−11゜30〜12.30−14.30−15
等で使用される通話チャネルが割当てられる(ダイパー
シティ送受信が行われる〉。ところが上記の3ゾーンで
(Z6,7.11)でトラヒックが輻較している場合に
は、30−6.30−7および30−11のチャネルは
割当てられない。この場合交信相手として、通話品質の
最もよい無線基地局30は当然30−11であるが、上
記の理由のため割当てられない。もしダイパーシティの
多重度が上記の4重(30−1C、30−12,30−
14゜30−15>では不足する場合には、移動無線機
50aでは、移動無線機50aの移動方向、移動速度を
准定可能であるから、移動方向にある無線基地局30−
8や30−16で使用するチャネルを割当てる。したが
って移動無線機50aはゾーンZ11に居るにもかかわ
らず、ヤヤ遠い無線基地局30−8および30−16と
通信を開始することになる。
以上説明したチャネル割当てを適用することにより、従
来のシステム技術では解決されなかったトラヒック高密
度地域における輻峻対策が可能となる。
(8)通信トラヒック輻岐時の通信(話)制限の実施と
サービス種別、サービス・クラスとの関係たとえば、移
動無線機50が通信網10内に収容されでいる電話端末
と交信中おるいは交信を希望するとき、システムに割当
てられた電話用の無線チャネルでは通話トラヒック輻快
のため、サービス・クラスの上位におる移動無線機50
に無線チャネルを譲渡する必要があるか(前者)必るい
は発呼不能(後者)となる。
前者の場合サービス・クラスが下位にある移動無線R5
0が譲渡するのは止むを得ないとしても、その方法とし
てただちに強制切替するか、早期終話勧告をするか、一
定の時間のみ通話の継続を許すかは、サービス・クラス
別にきめこまか〈実施する必要がある。
後者の発呼の場合、サービス・クラスにより、どの程度
発呼を認めるか、すなわち、その時点で使用中の移動無
線機50のうち、どのサービス・クラスのものまで、通
話規制を行うかが問題となる。
上記に加えて、もし、ダイパーシティ送受信の系統数(
アーム数)を減少させれば、サービス・クラスの低位の
移動無線機50でも通話を継続させ、かつ、サービス・
クラスの高い移動無線機50の発呼を認めることも可能
となる。第9A図は、これらの関係を説明する一例であ
る。
第9A図において、通信時分制限りは全く制限なく通信
の継続の可能なことを意味し、VIP(重要加入者)に
与えられる。トラヒックの平常時には、どのクラスにも
与えられる。しかし、トラヒックが輻快してくると、C
1〉C2〉・・・〉Cn (切断)の順に規制が強化さ
れることを意味する。同様にダイパーシティの系統数N
もN1がシステム上与えられる最大数を意味し、VIP
には常時N1を与えるか、サービス・クラスが低位にな
る程N >N2〉・・・〉Sと低下し、Sは送受信機を
用い無線チャネルも1である場合を示している。
また、第9A図では、広帯域画像通信、高速データ通信
、音声通信などのサービス種別や、複数のサービス種別
を併用する複合通信、サービス種別中の1種のみを利用
するVIPl、VIP2 。
一般に分けられたサービス・クラス別に、トラヒック状
態が平常である場合、かなり輻幀している場合(輻II
>、非常に輻幀している場合(輻峻■)とに別けて利用
可能な通信時分およびダイパーシティ系統数を示してい
る。
(9)サービス種別の上位(広帯域通信)の無線チャネ
ルが使用可能な場合の使用すべき無線チャネルのグレー
ドアップ 移動無線機50が通信網10内に収容されている電話端
末と交信中あるいは交信を希望するとき、システム内に
割当てられた電話用の無線チャネルでは、通話トラヒッ
クの輻峻のためサービス・クラスの上位にある移動無線
機50に無線チャネルを譲渡する必要があるか、あるい
は発呼不能となる。このとき、もしシステムに割当てら
れている高速データ通信や画像通信用の無線チャネルは
トラヒック輻幀なく空チャネルがあるとする。この情報
は移動無線機50で把握しているから(もし把握してい
ないシステムにあっては、対向する無線基地局30 (
B、C)あるいは、これを介して関門交換機20に間合
わせることになる。)使用すべき無線チャネルを通話用
から高速データ用等に変更する(以下使用チャネルのグ
レードアップと称する)ことにより、臨時に別目的にv
1当てられた無線チャネルを使用して自己の希望する通
信を実行することが可能になる。
以下発呼(通話)の場合を説明する。この場合移動無線
機50からの発呼信号は空通話チャネルがないから送出
されないので制御部58は使用チャネルのグレードアッ
プをするか否か判断をを行うことになる。そのために、
移動無線150内のIDローム・エリア情報照合記憶部
54から、高速データ通信用の無線チャネルのうち空チ
ャネルを検索させる。この結果、空チャネルが存在した
場合、その数や移動無線機50のサービス・クラスを考
慮しつつ発呼動作可否を決定する。
ただし、この判断(処理)能力が、無線基地局30 (
B、C)あるいは関門交換機20に具備されているシス
テムにおいては、これらに対し移動無線機50 (B、
C,D>は発呼動作可否の問合わせを行う。
この結果、発呼可の場合は、自IDとして音声通信用の
IDに使用チャネルのグレードアップを表わす情報を加
えて、制御チャネルを用い周辺の無線基地局30へ発呼
信号を送信する。周辺の無線基地局30では、受信信号
の内容を検査したところ、通話をグレードアップして行
いたい旨を認識し、無線基地局30の高速データ通信用
無線チャネルのうち、使用可能なものがおれば、自ID
に高速データ通信用の使用可能無線チャネル番号を付加
して応答する。移動無線t150では、これを受信する
。その他の無線基地局30からも同様の応答信号が送出
され移動無線t150で受信プる。
移動無線機50では、これら応答信号の内容を検査し、
この無線基地局30宛にその旨通信する。
これを受信した無線基地局30では、関門交換機20に
対し移動無線機50のIDとグレードアップを示す情報
、それに無線基地局30のIDを加え送信する。関門交
換機20では、これを受信し、高速データ通信用の課金
(料金)等の情報を1.D識別記憶部24に記憶する(
伝送路は当然ながら音声用で十分でおる)。これ以下の
動作は、すでに(3)項に説明した発呼動作と同様のプ
ロセスにより発呼が実行される。
第9B図は、19A図に対応した各サービス種別、サー
ビス・クラス別のグレードアップ実施手順を示している
。第9B図において、グレードアップ可能性の大小を表
わすG1〉G2・・・> Q n >F(不可)はG1
と書かれているサービス・クラスの端末が最も高い優先
度を有することを意味しており、G2.G3.・・・と
順に低下し、最俊のFはグレードアップなしを意味する
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、小ゾーン構成を用いる
移動通信システムに本発明を適用することにより従来の
システムにおけるような、通話(信)中にゾーン移行を
すると一時断が発生し、ファクシミリ信号やデータ信号
では、画質劣化やバースト的信号の誤りが発生して問題
となっていたものが、たとえ通信中のチャネル切替えの
頻度が増加しても、この心配が完全に除去されることに
なり、経済的な送受信ダイパーシティの採用による通信
品質の向上、干渉妨害の軽減による周波数有効利用度の
向上がはかられることになった。
それにともない同一の移動無線機を用いたシステムに、
電話用、高速データ通信用2画像通信用にと、それぞれ
別々に割当てられた無線チャネルにアクセス可能となり
、端末部内に電話、データ。
画像等多種類の端末を搭載し、l5DN時代に適する通
信端末においても、狭帯域通信や広帯域通信の区別なく
、種々の新サービスを技術的に可能とすることになった
また、システムの各種動作を実行する際に必要となる各
種の情報の記憶(保管)に適する場所を、サービス種類
、サービス・クラス、サービス・レベルなど別に、それ
ぞれ個別に選定することによリ、システムの効率的かつ
、経済的な構築を可能とした。
さらにサービス種類のうち、1つの種類のトラヒックが
輻較しているときでも、上位(広帯域)のサービス用の
無線チャネルに空チャネルがあるときには、−時的にこ
れを借用して通信可能としたことにより、通信のトラヒ
ック変動に強いシステムの構築が可能となった。
またサービス・クラスの上位の移動無線機には、トラヒ
ックの変動のいかんにかかわらず良好な通信の確保を可
能とした。また、トラヒックの閑散時における無線設備
の有効利用による通信品質の向上や、ある小ゾーンでト
ラヒックが急増した場合には、使用可能チャネルを実質
的に増加可能″としたり、ざらにトラヒックの最繁時に
おいても、移動無線機からの位置登録信号を処理可能と
することのほか、移動体の進行方向や速度を検出するこ
とによる効果的な通話チャネルの指定が可能となり、経
済的でかつ周波数の利用効率の高い移動通信システムの
構築が可能となったので、本発明の効果は極めて大きい
【図面の簡単な説明】
第1A図、第1B図および第1C図は本発明の一実施例
を示すシステム構成図、 第1D図および第1E図は本発明の無線基地局の他の実
施例を示す回路構成図、 第1F図は送受信機の一実施例を示す回路構成図、 第1G図、第1H図および第11図は移動無線機の他の
実施例を示す回路構成図、 第1J図は無線基地局のID識別記憶部の構成と制御部
の機能を示す構成・機能図、 第2A図(a)および(b)は本発明に用いる音声信号
用の制御信号の構成例を説明するためのスペクトル図お
よび回路構成図、 第2B図(C)および(d)は本発明に用いる画像信号
用の制御信号の構成例を説明するためのスペクトル図お
よび回路構成図、 第2C図は各種のIDの付与の一実施例を示す図、 第3図は第1八図ないし第1C図に示したシステムの動
作を説明するためのタイミング・チャート、 第4A図および第4B図はそれぞれ本発明の位置登録動
作の流れを示すフローチャート、第5A図および第5B
図は移動無線機からの発呼動作の流れを示すフローチャ
ート、 第5C図、第5D図、第5E図、第5F図および第5G
図は、移動無線機からの発呼動作があった場合に地域限
定電話信号に関する処理を無線基地局で行う場合と、画
像信号に関する処理を関門交換機20で行う場合の動作
の流れを示すフローチャート、 第6A図、第6B図および第6C図は移動無線機への着
呼動作の流れを示すフローチャート、第7A図、第7B
図、第7C図、第7D図および第7E図は第1八図ない
し第1C図に示したシステムのチャネル切替動作の流れ
を示すためのフロー・チャート、 第8図は移動通信システム用無線チャネル割当例を示す
図、 第9A図はサービス種別、サービス・クラスと通信時分
制限およびダイパーシティ系統数の設定基準を示す図、 第9B図はサービス種別、サービス・クラスとグレード
アップの実施手順を示す図、 第10図は移動無線機の進行方向および速度検出を説明
するための動作概念図、 第11図は従来のシステム例を説明するためのシステム
構成概念図、 第12A図は移動無線機に関係する本システム運用上に
おいて必要な情報を示すシステム運用情報図、 第12B図は無線基地局に関係する本システム運用上に
おいて必要な情報を示すシステム運用情報図、 第12C図は関門交換機に関係する本システム運用上に
おいて必要な情報を示すシステム運用情報図、 第13A図は移動無線機にとって情報収集の容易な情報
の記憶および処理に適する場所を示す図、第13B図は
無線基地局にとって情報収集の容易な情報の記憶および
処理に適する場所を示す図、第13C図は関門交換機に
とって情報収集の容易な情報の記憶および処理に適する
場所を示す図、第14図はサービス・エリアにおけるチ
ャネル割当分布図でおる。 9・・・電話網      10・・・通信網11・・
・交換機     12・・・無線回線制御局13A−
D・・・無線基地局 14A−D・・・ゾーン 16A〜D・・・伝送路 21・・・通信路制御部 24・・・ID識別記憶部 3C、30B、30C。 30−1.〜30−n・・・無線基地局31.31−1
〜31−n・・・送信部32・・・無線基地局制御装置 33.33−1〜33−n・・・受信部15・・・移動
無線機 19.20・・・関門交換は 23・・・スイッチ群 34.34C、34−1〜 34−n・・・ID識別記憶部 35−1〜35〜n、36−1〜 36−n・・・シンセサイザ 37・・・通信品質監視部 38.388.38G・・・制御部 39・・・インタフェース 4C、40C・・・基準水晶発振器 41・・・送信ミクサ   42・・・干渉妨害検出器
43・・・受信ミクサ 45・・・受信切替用制御器 46・・・無線送信回路 47・・・送信切替用制御器 48・・・無線受信回路 5C、50B、50G・・・移動無線機51・・・送信
部 53.53−1〜53−n・・・受信部54・・・ID
・ロームエリア情報照合記憶部55−1〜55−n、5
6−1〜 56−n・・・シンセサイザ 57・・・通信品質監視部 58.58B、58C,58D・・・制御部59・・・
電話機部 61.61−1〜61−n・・・送信ミクサ62・・・
干渉妨害検出器 63.63−1〜63−n・・・受信ミクサ64−1.
64−2.64−3・・・切替スイッチ65C・・・受
信切替用制御器 66.66−1〜66−n・・・無線送信回路67G・
・・送信切替用制御器 68.68−1〜68−n・・・無線受信回路69・・
・混合回路 71・・・基準水晶発振器 91・・・ディジタル符号化回路 92・・・多重変換回路 93−1〜93−m・・・通信品質監視用受信機94・
・・制御用送受信機 96・・・アンテナ共用装置 71〜Z16・・・ゾーン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のゾーンをそれぞれカバーしてサービス・エリ
    アを構成する各無線基地手段(30、30B、30C)
    と、前記無線基地手段と一般の通信網(10)とを接続
    する関門交換手段(20)と、前記サービス・エリア内
    に所在する移動無線手段(50、50B、50C、50
    D)とを含みすくなくとも1つの前記無線基地手段と前
    記移動無線手段との間で電話、高速データ、広帯域通信
    の通信路の設定、解除および交信中の前記無線基地手段
    の更新をして通信路の変更をする移動体通信の通信方法
    において、 前記電話、高速データ、広帯域通信のサービス種別に対
    応して、前記移動無線手段に関する位置情報、前記サー
    ビス種別ごとの通信トラヒック、通信中チャネル切替に
    かかわる情報、および発着呼に必要な情報の主たる記憶
    場所を、前記移動無線手段、前記無線基地手段および前
    記関門交換手段のうちの1箇所に設置する移動体通信の
    通信方法。 2、複数のゾーンをそれぞれカバーしてサービス・エリ
    アを構成する各無線基地手段(30、30B、30C)
    と、前記無線基地手段と一般の通信網(10)とを接続
    する関門交換手段(20)と、前記サービス・エリア内
    に所在する移動無線手段(50、50B、50C、50
    D)とを含みすくなくとも1つの前記無線基地手段と前
    記移動無線手段との間で電話、高速データ、広帯域通信
    の通信路の設定、解除および交信中の前記無線基地手段
    の更新をして通信路の変更をする移動体通信の通信方法
    において、 前記電話、高速データ、広帯域通信のサービス種別に対
    応して、前記移動無線手段に関する位置登録の処理、前
    記サービス種別ごとの発着呼処理および通信中チャネル
    切替にかかわる処理を前記サービス種別ごとにあらかじ
    め定めた手順で行わせる移動体通信の通信方法。 3、複数のゾーンをそれぞれカバーしてサービス・エリ
    アを構成する各無線基地手段と、前記無線基地手段と一
    般の通信網(10)とを接続する移動無線手段(50、
    50B、50C、50D)とを含み、すくなくとも1つ
    の前記無線基地手段と前記移動無線手段との間で通信路
    の設定、解除および交信中の前記無線基地手段の更新を
    して電話、高速データ、広帯域通信の通信路の変更をす
    る移動体通信の通信システムにおいて、 前記移動無線手段が、狭帯域信号用端末(59−1)、
    中帯域信号用端末(59−2)、広帯域信号用端末(5
    9−3)のすくなくとも1つの端末と、前記無線基地手
    段との間に通信路を形成するための制御信号に前記端末
    に応じた識別情報を付与する手段(54)と、前記識別
    情報により狭帯域信号、中帯域信号、広帯域信号用の複
    数のチャネル群から1つのチャネル群を選択しかつ所望
    のすくなくとも1つのチャネルを設定する手段(55、
    56、65C、67C)とを具備し、前記無線基地手段
    が、前記移動無線手段との間に通信路を形成するための
    制御信号に前記端末に応じた識別情報を付与し、前記電
    話、高速データ、広帯域通信のサービス種別に対応して
    前記移動無線手段に関する情報を記憶するID識別記憶
    手段(34、34C)と、前記識別情報により狭帯域信
    号、中帯域信号、広帯域信号用の複数のチャネル群から
    1つのチャネル群を選択しかつ所望のすくなくとも1つ
    のチャネルを設定する手段(35、36、45、47)
    とを具備する移動体通信の通信システム。
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